L'Agence nationale de la recherche Des projets pour la science

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  • FRANthracis Bacillus anthracis en France : relations évolutives à l'échelle locale, régionale, nationale, et implications pour les études de criminalistique et de suivi de dissémination.

    Bacillus anthracis : Diversité et typage moléculaire de l’agent numéro un de la menace bioterroriste
    Améliorer les moyens d’investigation des foyers de charbon est indispensable pour pouvoir caractériser finement les souches de Bacillus anthracis et retracer l’origine et l’historique d’une contamination, qu’elle soit naturelle ou criminelle. Le projet Franthracis vise à acquérir par des approches de séquençage global ce savoir-faire.

    Développement d’outils de typage moléculaire de haute résolution spécifiques à B. anthracis
    La fièvre charbonneuse est une maladie zoonotique de répartition mondiale causée par une bactérie sporulée redoutable, Bacillus anthracis. En France, cette zoonose apparaît de façon sporadique chaque année. B. anthracis est également considéré comme représentant l’une des principales menaces en termes de bioterrorisme.
    Répondant à des préoccupations tant civiles que militaires, ce projet propose d’acquérir par des approches de séquençage global une meilleure connaissance de la diversité existant en Europe au sein de l’espèce B. anthracis. Le séquençage de 200 souches (au lieu des 50 initialement prévues) et l’analyse bioinformatique comparative qui en résultera devraient permettre l’identification de marqueurs génétiques rares, des signatures ADN indispensables pour caractériser finement ce pathogène clonal. Un outil de typage moléculaire robuste et précis sera développé. Il permettra de reconstituer les relations phylogénétiques existantes entre souches à l’échelle locale ou mondiale.
    Les compétences qui seront développées dans le cadre de ce projet donneront à la France des capacités de réaction rapide face à une demande d'attribution d'une souche d'origine inconnue. Distinguer suffisamment de différences entre deux souches de façon à déterminer avec certitude qu’une souche particulière est à l’origine d’une infection naturelle ou d’un acte de malveillance est très important pour la conduite d’études épidémiologiques ou d'enquêtes criminalistiques qui suivraient une attaque avérée ou supposée. D'autre part, il est raisonnable de penser que la démonstration par un pays de sa capacité à identifier l'éventuel agresseur et ses soutiens aura un effet dissuasif sur les éventuels promoteurs de telles agressions.



  • CommonPlant Accès, biens communs et amélioration des plantes Redéfinir le système juridique pour faire face aux défis de l’augmentation de la population mondiale et de la préservation de l’agrobiodiversité

    Biens communs, amélioration des plantes et recherche agricole
    Faire face aux défis de la sécurité alimentaire et de la préservation de l'agrobiodiversité

    Etude approfondie des bénéfices, pour le domaine de l'amélioration des plantes, de l’irruption de la notion de « biens communs »
    Les enjeux conjoints de sécurité alimentaire et de préservation de l'agrobiodiversité obligent à penser autrement la question de la production agricole. Il faut sans produire toujours plus, mais surtout produire mieux afin de maintenir la diversité biologique et limiter les effets du changement climatique. Il devient urgent de penser un système durable de production des semences. Les sciences sociales, tout particulièrement le droit, peuvent contribuer à faire évoluer le système juridique, de manière à atteindre un meilleur équilibre entre les exigences du progrès technique et de l'innovation et la protection des systèmes d'innovation informelle portés par les agriculteurs et les communautés locales et autochtones. Une première voie d’exploration s’ouvre : le concept de propriété tel qu'il a été établi par les penseurs libéraux et néo-libéraux. Avec cet enjeu : interroger la propriété privée et son trait distinctif en Occident, i.e. le droit d'exclure. Le débat sur l'accès dans le droit de propriété privée constitue un bon point de départ. La réflexion pourrait s'inspirer des travaux pionniers menés en économie politique, notamment ceux de Jeremy Rifkin qui a perçu le mouvement de substitution de la « logique d’accès » au modèle de la propriété absolue et exclusive dans le capitalisme moderne. De nouvelles perspectives se dessinent ici qui permettent de repenser la propriété en déplaçant l’axe de la réflexion de l’exclusion vers l’inclusion (« droit de ne pas être exclu »). Il a récemment été proposé d’aller au-delà et de reconnaître une troisième voie entre propriété privée et propriété publique : celle de la conception de « biens communs » ou promotion des « communs » existants dans le domaine végétal. Une réflexion abondante a déjà été menée de manière générale, spécialement aux États-Unis et en Italie. Une étude reste à faire dans le domaine végétal, car le terme de « commun » est régulièrement évoqué à propos du TIRPAA et de la sélection participative.



  • GAMBIT Greffage covAlent de Molécules photo-actives sur nanotubes de carbone BIfeuilleTs

    Greffage covAlent de Molécules photo-actives sur nanotubes de carbone BIfeuilleTs
    Le projet Gambit vise à évaluer la pertinence des nanotubes de carbone bifeuillets (DWNT) fonctionnalisés par des molécules ou macromolécules photo-actives pour l’élaboration de nanostructures hybrides innovantes.

    Evaluer la pertinence des nanotubes de carbone bifeuillets fonctionnalisés par des molécules ou macromolécules photo-actives pour l’élaboration de nanostructures hybrides innovantes
    Un des objectifs amont de ce projet est l’exploration des propriétés physiques des nanotubes bifeuillets (DWNTs). Le cœur du projet est l’élaboration et l’étude des propriétés structurales, vibrationnelles, optiques et optoélectroniques de systèmes hybrides à base de DWNTs fonctionnalisés de manière covalente par des molécules ou macromolécules optiquement actives. Cette approche vise à combiner de manière synergique les propriétés remarquables des nanotubes de carbone (principalement de transport électrique et thermique) à celles des systèmes organiques parmi lesquelles l’adaptabilité de leurs caractéristiques optiques et leur sélectivité ultime comme récepteurs chimiques ou biologiques. Les molécules élaborées sont greffées de manière covalente sur la couche externe – sacrificielle – de DWNT tandis que la couche interne et ses propriétés sont totalement préservées. De plus, ce projet cible la réalisation de dispositifs nanoélectroniques hybrides électro- et photo-stimulables et repose sur la fonctionnalisation de nanotubes bifeuillets intégrés dans des dispositifs hybrides de type FET.



  • HARB Auto-assemblage hierarchique de batonnets colloidaux biologiques

    Auto assemblage hierachique de bio- colloides
    Je travaille en physique expérimentale de la matière condensée. J'utilise colloïdes comme blocs de construction pour créer de nouveaux matériaux et attaquer des problèmes liés à l'auto-assemblage. Je compte sur la biologie pour extraire / synthétiser une nouvelle variété de bio-colloïdes. Une combinaison du génie génétique et de chimie me permet de peaufiné leurs propriétés. Je ne peux en particulier le contrôle de leurs géométrie et leurs interaction.

    De nouveuax Colloïdes pour de nouveaux matériaux
    Les biomatériaux ont souvent une hiérarchie structurelle en cascade du microscopique (angstrom-nanometer) au mésoscopique (microns) et macroscopiques (millimètre). Par exemple, à partir de notre propre recherche, nous avons montre qu'aux plus petits echelle de taille chaque virus est assemblé à partir d'un ADN qui est revêtu avec des milliers d'exemplaires de la protéine d'enveloppe principale. Aux échelles de longueurs mésoscopiques, des interactions attractives en raison de polymères non-adsorbantes condense une suspension diluée de virus en membrane colloidale, une monocouche en forme de disque de virus tous alignes selon leur longueur. Lors du mélange, tous les virus rapidement se fondent en une telle structure. Une paire de disques ainsi assemblee va se rencontrer du a l'attraction mutuelle lie aux polymères ce qui se traduit par l'assemblage d'un doublets sous torsion. Sur des échelles de temps plus longue ce processus de coalescence continue et produit des rubans dont la longueur peut atteindre le millimètre.
    Le but de mon projet de recherche est d'abord de concevoir la forme et l'interaction des biopolymère comme colloïdes (FD-virus) en utilisant la biochimie pour ensuite poser des question en physique de la matière condensée, c'est à dire élucider les voies par lesquelles ces cinétiques des particules allongées s'auto-assemblent.
    Je vais relier les propriétés mécaniques et optiques de ces structures macroscopiques aux détails microscopiques des colloïdes constitutifs en utilisant un ensemble de techniques bien adapté à la matière molle, la science des matériaux et de la biologie quantitative en général. Caractérisation des systèmes colloïdaux sur de nombreux longueur des échelles donnera les principes généraux de conception nécessaires à une approche «bottom up» et de l'ingénierie hiérarchique de nouveaux matériaux nano-structurés avec des propriétés structurales et mécaniques prédéfinis,



  • CN-MIP C and N Models Intercomparison and Improvement to assess management options for GHG mitigation in agrosystems worldwide

    Des modèles pour évaluer des émissions de gaz à effet de serre par l'agriculture
    Les modèles mathématiques développés pour décrire les processus dans les sols, doivent permettre aux scientifiques et aux décideurs d'identifier les pratiques agricoles favorables à l''atténuation des émissions de CO2, N2O et CH4 pour les prairies et cultures annuelles sous divers climats.

    Les pratiques agricoles contribuent à l'atténuation du changement climatique
    Le projet CN-MIP a eu pour objectif d'évaluer et améliorer les prévisions concernant les effets des pratiques agricoles sur les émissions de gaz à effet de serre (GES) par les sols. Le projet a utilisé des modèles de culture simulant conjointement la production végétale et ces émissions (CO2, N2O, CH4) dans une approche «ensemble de modèles« pour réduire l'incertitude dans l'estimation des émissions par les systèmes agricoles (grandes cultures, prairies et systèmes d'élevage). Les modèles ont été utilisé aussi pour quantifier l'effet d' options de gestion (fertilisation azotée, irrigation, intensité du pâturage) sur la production et les GES, afin d'élaborer des stratégies d'atténuation crédibles, adaptées à des agrosystèmes diversifiés sous divers climats. Ce travail contribue directement à améliorer les méthodes d’inventaire des GES, notamment la méthode certifiée de type TIER3 mettant en œuvre des modèles mathématiques pour la quantification des émissions à l'échelle régionale.



  • TICUPS Interactions temporelles entre les flux perceptuels conscient et inconscient.

    Aux portes de la perception consciente
    Interactions temporelles entres les flux perceptuels conscients et inconscients. Une investigation fondée sur l’illusion de cécité induite par le mouvement.

    La perception consciente en différé de 100ms : pourquoi et comment ?
    La perception consciente nous apparait à la fois facile et instantanée. Pourtant, elle est le résultat de traitements neuronaux intensifs et coûteux en temps. Il n'est donc pas surprenant que le cerveau s'active souvent plusieurs dixièmes de seconde après l'évènement externe qui cause cette réponse. Nous avons récemment révélé que, par-delà ces délais de traitement inhérents à tout système sensoriel, le flux perceptuel de la conscience est encore décalé de 100ms supplémentaires (Wu, Busch, Fabre-Thorpe & VanRullen, 2009). Cette découverte provient de l'utilisation de la cécité induite par le mouvement (MIB en anglais), une technique rendant invisible à la perception consciente un stimulus (par ex. un anneau jaune) qui est néanmoins présent sur la rétine. Une manipulation spécifique (un flash) nous a permis d'induire le retour quasi-immédiat de ce stimulus à la conscience; à notre surprise, les participants voyaient systématiquement l'anneau réapparaître ~100ms avant le flash qui causait cette réapparition. En d'autres termes, le «rechargement« conscient d'une représentation neuronale précédemment établie (celle de l'anneau) prend au moins 100ms de moins que le «chargement« normal d'un nouveau stimulus (le flash). Ceci implique que le flux de la conscience se passe normalement «en différé« de 100ms par rapport à un flux de représentations neuronales déjà traitées mais encore inconscientes. Quelle est la cause, et surtout la fonction de ce délai supplémentaire? Le but de ce projet était d'explorer minutieusement ce délai de 100ms et ses corrélats neuronaux grâce aux dernières techniques neuroscientifiques (analyse EEG temps-fréquence, psychophysique, IRM fonctionnelle), afin d'appréhender les relations temporelles précises entre les flux perceptuels conscient et inconscient.



  • PLUS Simulation des interactions protéine-ligand dans le contexte du Fragment-Based Drug-Design

    Programme informatique pour faciliter la conception de candidats médicaments.
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    Le besoin de données structurales 3D pour le design de molécules actives à partir de molécules très simples (fragments)
    Une méthode efficace de conception de candidats médicaments consiste à s’inspirer de la structure 3D de la protéine considérée comme cible thérapeutique. Cette approche nommée Structure-based drug design vise à optimiser les interactions entre ligands (molécules organiques) et les protéines, en s’appuyant sur les structures 3D de ces complexes. Ceci est indispensable dans le contexte du Fragment-Based Drug Design (FBDD), approche récemment développée pour la conception de médicaments. La méthode consiste à identifier des composés organiques (fragments) capables d’interagir avec la protéine, typiquement avec des affinités faibles (> micromolaire). Afin d’augmenter son activité, le fragment va suivre une optimisation progressive, par ajout de nouveaux groupements chimiques. Ce processus est guidé par des informations structurales. Si la cristallographie est la technique la plus utilisée, elle n’est pas toujours applicable ; il s’avère donc indispensable de développer de nouveaux outils. Nous avons ainsi développé un logiciel utilisant des donnés issues d’expériences RMN liquide. Celui-ci, utile au milieu académique comme au milieu pharmaceutique privé, permettra de faire des avancées importantes dans le domaine de la santé visant la conception de nouveaux composés thérapeutiques.



  • MicroCer Traitement modulaire de l'information dans le cortex cérébelleux

    Traitement de l’information dans le cervelet et coordination motrice
    Notre objectif a été de comprendre comment l’information est traitée à l’intérieur d’un module cérébelleux, puis comment elle est communiquée aux autres modules afin de générer une sortie motrice adaptée.

    Déterminer les modes opératoires du traitement des informations entrantes dans le cortex cérébelleux
    L’un des enjeux majeurs des neurosciences actuelles est de comprendre comment les microcircuits corticaux intègrent, stockent et utilisent l’information sensorielles afin d’exécuter la bonne action. Les différentes aires corticales sont organisées en modules capables de traiter l’information en parallèle. Notre projet consiste à étudier l’une de ces régions cérébrales, le cervelet, qui traite les informations motrices. Un grand nombre d’entrées sensorielles et motrices convergent vers le cortex cérébelleux, y sont traitées afin de produire une sortie capable de coordonner l’action des unités motrices musculaires et ainsi produire un mouvement adapté à chaque situation. Le cortex cérébelleux est organisé en modules définis par l’une des deux entrées majeure du cortex cérébelleux, les fibres grimpantes. Notre objectif a été de comprendre comment l’information est traitée à l’intérieur d’un module unitaire du cervelet, puis comment elle est communiquée aux autres modules afin de générer une sortie adaptée. La connaissance de ces modes opératoires va permettre de comprendre l’étiologie des mouvements anormaux liés à de nombreuses pathologies, notamment les ataxies.



  • BIOPSIL Systèmes catalytiques écocompatibles à base de biopolymères et de liquides ioniques: catalyseurs homogènes hétérogénéisés efficaces, recyclables et réutilisables - Ecofriendly transition metal catalytic systems based on renewable biopolymeric support an

    CATALYSEURS ORGANOMETALLIQUES EFFICACES BIOSSOURCE
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    Catalyseur organométallique efficaces à base de polymères naturels et de liquide ionique
    La prise de conscience de l’impact de la chimie sur l’environnement favorise l’émergence de nouveaux procédés industriels devant répondre à différents critères: matériaux biodégradables, procédés catalytiques à haut rendement, conditions douces, absence de rejets en métaux lourds, remplacement des matières premières fossiles par des matières premières issues de ressources renouvelables, réutilisation des catalyseurs supportés, emploi de solvants verts, et diminution des quantités de solvants utilisées. Dans ce contexte, l’objectif de ce projet est de mettre au point des matériaux catalytiques originaux, propres, efficaces et innovants à partir de bioressources issus des déchets de la mer en immobilisant à l’aide d’un support polymère naturel marin, une phase de liquide ionique (LI) contenant un catalyseur organométallique. Ce procédé permet ainsi de combiner les avantages de la catalyse hétérogène, utilisée en industrie, et homogène connue pour son efficacité et sélectivité. Les matériaux catalytiques ont été optimisés de façon à être utilisés sous différentes conditions (solvant, températures), à limiter la fuite du métal catalytique dans le produit. Les perspectives de ce travail seront de les adapter aux procédés industriels, notamment le flux continu, et dans le contexte des nouvelles orientations de la chimie, de les appliquer aux réactions de conversion de la biomasse.



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