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

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  • AGRI-ELEC Conception basée sur la connaissance de piles à combustible microbiennes pour la production d'électricité à partir de déchets des filières agricole et forestière

    Produire de l’électricité à partir de résidus agricoles et forestiers
    From waste to power : transformer directement en énergie électrique l’énergie chimique contenue dans des déchets devient possible grâce à la technologie des piles à combustible microbiennes.

    Des microorganismes qui catalysent les réactions électrochimiques
    Le principe d’une pile à combustible repose sur deux électrodes : une anode qui assure l’oxydation du combustible et injecte les électrons produits dans le circuit externe et une cathode qui boucle le circuit, le plus souvent en réalisant la réduction de l’oxygène. L’intensité du courant qui traverse le circuit externe dépend de l’efficacité des catalyseurs qui accélèrent chacune des réactions d’électrode. Il a été découvert au début des années 2000 que certains micro-organismes sont capables de former à la surface des électrodes des biofilms qui catalysent les réactions électrochimiques et, en particulier, l’oxydation de très nombreuses matières organiques (acétates, sucres, alcools, acides gras volatils…). C’est un saut scientifique majeur qui ouvre des applications très prometteuses car il est devient alors possible d’exploiter comme combustible une grande variété de sources de matière organique renouvelables telles que les résidus agricoles et forestiers. Grâce à la technologie des piles à combustible microbiennes (PCM) l’énergie chimique contenue dans ces résidus peut être transformée directement en électricité.



  • Respet gestion de RésEaux de Services Porte à porte Efficace pour le Transport de marchandises

    gestion de RésEaux de Services Porte à porte Efficace pour le Transport de marchandises
    RESPET est un projet de recherche industrielle visant à développer des approches quantitatives pour la gestion d'un système de transport de marchandises porte à porte dans sa globalité dans une perspective de transport durable. L'objectif principal est de proposer des approches d’aide à la décision novatrices en considérant simultanément des objectifs économiques, environnementaux et sociétaux.

    Méthodes d'aide à la décision multi-objectif/bi-niveau pour le transport de marchandises
    L'objectif principal du projet est de proposer des approches d’aide à la décision novatrices pour un problème de gestion de marchandises porte à porte. Deux éléments clefs du projet sont d'une part par la prise en compte simultanée de différents objectifs environnementaux, économiques, ... et d'autre part l'importance donnée à l’optimisation des interactions entre les acteurs participant au processus de décision. Plus spécifiquement, les objectifs comportent trois points: 1) Modèles : il s'agit de proposer de nouveaux modèles correspondant aux cas des systèmes de transport de marchandises régulés et non régulés. Ceci nous conduira à proposer des modèles de type programmation multi-objectif d’une part et de type programmation bi-niveau d’autre part ; 2) Méthodes : l’objectif est de proposer des méthodes originales d’aide à la décision selon les deux paradigmes de modélisation décrits ci-dessus ; 3) Validation: l’objectif est d’étudier l’impact de différentes stratégies de partage des flux logistiques basées soit sur la sous-traitance, soit sur une mutualisation avec des partenaires extérieurs.
    En termes de retombées scientifiques, RESPET favorisera d’une part le développement de la recherche sur les méthodes multiobjectif en transport de marchandises. Ceci permettra aux chercheurs de proposer aux décideurs un panel de méthodes apportant des réponses plus réalistes aux problèmes considérés. En particulier cela évitera d’utiliser des techniques simplistes telles que les méthodes d’agrégation. D’autre part en permettant le développement d’approches basées sur la programmation mathématique bi-niveau, RESPET apportera une première brique à un domaine prometteur qui n’a pas été à ce jour développé à savoir les applications la gestion du revenu ou « yield management » en transport de marchandises longue distance. A ce jour, aucun travail n’a considéré en effet la chaîne de transport bout-en-bout comme nous le proposons dans ce projet



  • miRNAsandbrainaging Rôle des microARNs dans les déficits du comportement social associés au vieillissement

    Identification des nouveaux miARNs impliqués dans de fonctions cérébrales précises: de la molecule au comportement
    Nous cherchons à identifier les miARNs impliqués dans le déclin fonctionnel lié au vieillissement. Pour cela, notre stratégie consiste a:
    1. Phénotyper des souris jeunes et âgées afin d'identifier les individus présentant des déficits comportementaux
    2. Isoler l'ARN de différentes zones cérébrales de ces animaux et des animaux contrôle et analyser des changements moléculaires (miARN) sous-jacents
    4. Explorer la contribution des miARN candidats dans des circuits cérébraux spécifiques

    Identification des miRNAs associés au déclin fonctionnel dependant de l'âge et etude de leur rôle dans des domaines spécifiques de l'activité cérébrale
    Dans ce projet, nous cherchons à aborder des aspects fondamentaux de la biologie du cerveau, à savoir, quels mécanismes épigénétiques contribuent à contrôler de façon fine les fonctions cérébrales et comment ils opèrent. Les travaux de dernières années indiquent clairement que les ARNm pourraient être des acteurs clés dans la régulation de l'activité neuronale. Cependant, quels miARNs, dans quels réseaux et quels mécanismes moléculaires sont impliqués dans des activités cérébrales précises restent à déterminer.
    Notre projet vise, d'une part, à identifier des nouveaux miARNs impliqués dans des fonctions cérébrales précises et, d'autre part, à débloquer des verrous techniques qui ont empêché une étude approfondie des fonctions des miARNs dans le cerveau.
    En bref, nous essayons de répondre aux questions suivantes:
    1. Corréler les différences dans les niveaux de miARN aux differences performances comportementales afin d'identifier des miARNs candidats potentiellement impliqués dans des fonctions cérébrales définies
    2. Évaluer l'expression et l'homéostasie des miARNs candidats dans le cerveau dans le but de comprendre dans quelles zones du cerveau et dans quel type de cellule un miARN particulier est exprimé, à quels niveaux et comment son expression est contrôlée
    3. Inactiver les miRNAs définis et cibler de telles modifications sur des circuits neuronaux spécifiques afin que le rôle fonctionnel de ce miARN puisse être examiné.



  • MICROGREEN Matériaux micropreux: synthèses vertes pour des applications vertes

    Matériaux micropreux: synthèse verte pour des applications vertes
    Notre projet se focalise sur la synthèse de matériaux zéolithiques microporeux, en particulier la compréhension fine de leur mécanisme de formation. Les zéolithes et les matériaux zéolithiques en général sont actuellement largement étudiés et appliqués dans des domaines tels que l’échange ionique, les procédés catalytiques, l’adsorption, les capteurs, la santé, les nanotechnologies…

    CONTEXT, POSITION AND OBJECTIVES OF THE PROPOSAL
    Notre projet se focalise sur la synthèse de matériaux zéolithiques microporeux, en particulier la compréhension fine de leur mécanisme de formation. Les zéolithes et les matériaux zéolithiques en général sont actuellement largement étudiés et appliqués dans des domaines tels que l’échange ionique, les procédés catalytiques, l’adsorption, les capteurs, la santé, les nanotechnologies… Les zéolithes sont intrinsèquement respectueuses de l’environnement et leur utilisation dans des applications nouvelles serait bénéfique. La compréhension des facteurs influençant leur mécanisme de synthèse (nucléation et croissance cristalline) est vitale pour aider à la conception rationnelle de structures possédant des propriétés spécifiques telles leur structure, composition chimique, la taille et forme de leurs cristaux, stabilité, réactivité. Les MOFs (Metal Organic Frameworks) et les PAFs (Porous Aromatic Frameworks) ont également retenu l’attention croissante des scientifiques académiques et industriels de par leur grande capacité d’adsorption de gaz à effet de serre.



  • NICOPLASTIC Plasticité Synaptique Associée à l'addiction à la Nicotine

    Identification des adaptations synaptiques en lien avec la vulnérabilité à l’addiction à la nicotine
    Les drogues d’abus, y compris la nicotine, produisent des modifications cérébrales qui persistent à long terme. Malgré l’arrêt du tabagisme et l’abstinence prolongée, les individus restent souvent vulnérables à la rechute du fait de la réminiscence des effets de la nicotine. De ce fait, pour mieux traiter le tabagisme il faut en identifier les conséquences à long terme.

    Traiter le tabagisme en reversant les adaptations synaptiques qui conduisent à la recherche compulsive de nicotine
    En 2006 en France, 15 millions de personnes sont dépendantes de la cigarette (soit 25 % de la population générale, Observatoire Français des drogues et des Toxicomanies). Le tabagisme est responsable de 90% des cancers du poumon, est la première cause de mortalité avec 66 000 fumeurs mais aussi 5 000 fumeurs passifs tués chaque année (MILDT, 2009). Le tabac est une des drogues les plus addictives. Cependant, malgré les larges coûts humains et financiers pour traiter la dépendance au tabac, cette addiction reste encore un enjeu majeur de santé publique.
    La nicotine est le constituant majeur du tabac et des études ont montré qu’elle est consommée volontairement tant chez l’homme que chez l’animal. L’objectif général de ce projet de recherche est de décrire comment les adaptations synaptiques qui se développent au sein d’un circuit neuronal particulier sous-tendent le développement et maintiennent l’addiction à la nicotine. Il s’agit donc de comprendre la dynamique d’installation et de disparition des adaptations synaptiques et de corréler cette dynamique avec différents stades de l’addiction à la nicotine.



  • DEGAZMAG Ascension et dégazage des magmas basaltiques : cinétiques et implications pour la dynamique éruptive et le cycle géochimique des éléments volatils

    DEGAZMAG
    Ascension et dégazage des magmas basaltiques : cinétiques et implications pour la dynamique éruptive et le cycle géochimique des éléments volatils

    Enjeux scientifiques et objectifs du projet DEGAZMAG
    Le dégazage magmatique est une problématique fondamentale de la volcanologie moderne qui a des implications majeures pour la dynamique des éruptions, l’impact environnemental du volcanisme et les cycles géochimiques globaux des éléments volatils. Certains aspects importants du dégazage magmatique sont encore mal compris : échelle de temps des processus de dégazage, rôle des transferts de gaz dans le déclenchement des éruptions, etc.

    Le premier but de DEGAZMAG est de quantifier le comportement des composants volatils majeurs (CO2, H2O) au cours de l’ascension des magmas, et de déterminer l’effet de la vitesse d’ascension sur la cinétique de vésiculation. Ces informations permettront de modéliser le dégazage des basaltes depuis leurs régions sources dans le manteau supérieur jusqu’à la surface (profondeur du dégazage, flux des gaz volcaniques dans l’atmosphère), et d’estimer les taux d’ascension à partir de l’étude des produits éruptifs et des gaz volcaniques.

    Le deuxième but de DEGAZMAG est de quantifier le comportement d’éléments en traces volatils qui sont des marqueurs potentiels du dégazage magmatique : éléments légers Li et B, radionucléides de courte période (222Rn et 210Po), et gaz rares (He, Ar). A cause de différences de volatilité et/ou de diffusivité entre ces éléments ou leurs isotopes, le dégazage peut conduire à des schémas complexes de fractionnement chimique ou isotopique selon qu’il opère à l’équilibre ou loin de l’équilibre (« fractionnement diffusif ») et que le système est fermé ou ouvert aux transferts de gaz. Nos travaux permettront d’interpréter les fractionnements de composants volatils dans les produits volcaniques en termes d’échelles de temps, de transferts de gaz et de dynamique éruptive.



  • BIOCARRA Biodiversité et biogéographie des algues Corallinales des récifs coralliens dans le Pacifique Ouest

    Exploration de la biodiversité des algues rouges calcaires constructrices de récifs coralliens.
    Les algues rouges calcaires ont un rôle majeur dans le fonctionnement et le maintien des écosystèmes coralliens et pourtant les connaissances sur ce groupe sont très lacunaires. Ce projet cherche à combler le déficit de taxonomie en ayant l’ambition d’explorer la richesse de ce groupe méconnu et négligé autour du triangle d’or de la biodiversité marine depuis Taïwan jusqu’au sud de la Nouvelle-Calédonie.

    Combien a-t-il d' espèces? Où se trouvent ces espèces? Quelle est leur histoire évolutive? Quelles sont les affinités biogéographies à l'échelle des régions étudiées?
    Notre objectif est d’accroitre la connaissance scientifique des algues rouges calcaires tout en améliorant la visibilité des travaux dédiés à l’exploration de la biodiversité de ce groupe. Ces algues qui sont des roches vivantes constituent un matériel biologique particulier pour des études taxonomiques; notamment la présence d’un squelette calcaire est un obstacle à l’utilisation des techniques appliquées classiquement aux autres groupes dépourvus de calcaire. Par ailleurs, la morphologie externe de ces algues très similaire d'une espèce à l'autre est source de confusion taxonomique. Un des enjeux est de mettre au point les techniques d’analyses ADN et de les combiner aux études histologiques, incluant l'étude de l'appareil reproducteur femelle, pour estimer la diversité spécifique et génétique de ce groupe.



  • TrkBDNFarmod Modulations pharmacologiques de la voie BDNF-TrkB dans des modèles de dépression et de douleurs chroniques

    Nouvelles voies thérapeutiques pour le traitement de la dépression et des douleurs neuropathiques
    La plasticité cellulaire est impliquée dans de très nombreuses maladies neurodégénératives, neurologiques et psychiatriques. Les molécules agissant sur cette plasticité peuvent représenter de nouvelles cibles thérapeutiques pour le traitement de diverses maladies du système nerveux central.

    Synthèse et caractérisation de nouvelles molécules à visée antidépressive et antidouleur
    Le projet TrkBDNFarmod a trois objectifs: 1 - La synthèse de molécules capables de moduler l’activité du récepteur « TrkB » qui joue un rôle majeur dans la plasticité cellulaire. 2 - La sélection au moyen de divers essais in vitro des molécules les plus prometteuses en termes d’efficacité et de sélectivité ; 3 - L’étude des propriétés pharmacologiques des molécules les plus intéressantes, dans divers modèles animaux de pathologies affectant le système nerveux central et ciblés sur la dépression (pathologie pour laquelle il existe encore au moins 30% de patients non répondeurs) et la douleur (douleurs neuropathiques chroniques).
    In fine, l’objectif principal est de concevoir et caractériser une nouvelle classe de ligands d’un récepteur peu connu afin de mieux cerner son rôle fonctionnel dans diverses affections du système nerveux central. L’objectif secondaire est la valorisation de tels ligands (ou de dérivés) pour le traitement de pathologies encore insuffisamment traitées de manière efficace et bien tolérée.



  • LORETA Localisation par Retournement Temporel Acoustique

    Localisation par Retournement Temporel Acoustique (LORETA)
    La description ci-dessous reprend le réumé du projet.

    Enjeux et objectifs
    La localisation des événements acoustiques transitoires revêt un intérêt dual, pour la surveillance passive de zones, et pour se protéger face aux tirs de snipers. Des outils de localisation acoustique ont été développés, et ont démontré leur efficacité dans des environnements dans lesquels les effets de propagation ne jouent pas trop. Or en environnement urbain, le sol et les obstacles modulent considérablement le signal émis par la source acoustique, par masquage, réflexion et diffraction du son. Ces modulations limitent dramatiquement la performance des outils de localisation classiques.

    L’enjeu scientifique et technique est de concevoir et développer des systèmes de localisation intégrant les phénomènes de propagation complexes liés à l’environnement urbain. L’Institut franco-allemand de recherches de Saint-Louis (ISL) a initié le développement d’un outil de localisation basé sur le concept de retournement temporel. Le principe consiste à enregistrer le signal acoustique en différentes positions, à retourner la chronologie des enregistrements, puis à simuler la propagation des signaux retournés dans l’environnement urbain numérisé. L’interférence maximale permet de localiser l’origine du signal. L’outil a montré sa pertinence dans des cadres idéalisés, tout en soulevant la nécessité de décrire plus complètement et efficacement la propagation des sons transitoires en environnement urbain.



  • Gene_Transfer_Tolerance Bases moléculaires de la tolérance immunitaire après transfert de gène

    Bases moléculaires de la tolérance immunitaire après transfert de gène
    La thérapie génique arrive désormais à maturité avec d’indéniables succès cliniques. Le système immunitaire du patient peut pourtant rejeter le produit injecté, perçu comme étranger, et ainsi en limiter l’efficacité. Ce projet a pour but de comprendre les bases de ce rejet et savoir le contrecarrer pour atteindre un état de tolérance immunitaire.

    Réponse immune adverse après transfert de gène
    Les traitements par thérapie génique de diverses maladies métaboliques et désordres génétiques, consistent en la vectorisation de transgènes thérapeutiques dans des tissus cibles définis, telle la microdystrophine dans les muscles de patients atteints de dystrophie musculaire de Duchenne. Ce type d’approche se fonde sur l’expression de novo d’une protéine fonctionnelle qui est soit absente, soit déficiente chez le patient. Ainsi n’existe-t-il souvent pas de tolérance immune contre le produit du transgène et une réponse immune délétère se met en place, limitant l’efficacité du traitement.
    Une des hypothèses expliquant l'initiation d’une réponse immune cellulaire est la présentation directe des épitopes du transgène par les cellules présentant l’antigène (CPA) transduites. Pour tester cette hypothèse, nous avons modifié le vecteur pour abolir l'expression du transgène dans les cellules d'origine hématopoïétique. Nous forcions donc la seule présentation croisée, c’est-à-dire la présentation par les CPA d’antigènes exogènes, provenant d’autres cellules. Cette stratégie permettait de caractériser les mécanismes moléculaires et cellulaires conduisant à une tolérance par présentation antigénique croisée.



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