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

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  • NEBEDIV Le rôle des ennemis naturels dans la diversité béta des arbres tropicaux

    Le rôle des ennemis naturels dans la diversité béta des arbres tropicaux
    La diversité des plantes tropicales est très élevée et elle inclue une composante significative de beta-diversité, à travers les habitats et les régions. Pourtant, les rôles relatifs de la biogéographie ainsi que des facteurs biotiques et abiotiques dans l’assemblage des communautés tropicales restent mal connus. Le projet NEBEDIV a pour objectifs d’évaluer de manière exhaustive la beta-diversité de forêts tropicales via de larges gradients géographiques et environnementaux.

    Nous testons l’hypothèse de la Beta-diversité médiée par les Ennemis Naturels) en échantillonnant des plantes, des insectes et des communautés microbiennes du sol à travers les forêts amazoniennes.
    Les ennemis naturels influencent de manière significative la diversité énorme des communautés d’arbres tropicaux. Le projet NEBEDIV nous permet d’analyser les deux composantes clés sous-tendant l’hypothèse NEDB : (1) la caractérisation de la co-variation des communautés de plantes, insectes et champignons à large échelle à travers le bassin amazonien ; et (2) l’estimation de l’importance de la spécificité d’hôte dans les interactions plantes-ennemis naturels.
    En particulier, nous réalisons des inventaires de biodiversité à large échelle afin de déterminer si les remplacements d’espèces au sein des communautés se fait de manière coordonnée entre les plantes, les insectes, les oomycetes et les champignons ; et si une telle coordination apparaît dans des situations géographiques et environnementales particulières.
    Nous analysons les arthropodes de surface ainsi que les microorganismes racinaires associés aux plantes hôtes afin de déterminer l’ampleur et l’échelle de spécificité des interactions plantes-ennemis naturels. En particulier, we analyserons les relations entre les distances phylogénétiques entre plantes et la similarité des communautés d’ennemis naturels qu’elles supportent.



  • Synapse-2Dt Contrôle spatial et temporel de la formation de synapses via les molécules d’adhérence neurexine/neuroligine

    Molécules d’adhérence neuronales pour former des synapses à façon
    L’objectif principal de ce projet était de contrôler de façon spatiale et temporelle la formation de synapses, lieux de communication entre cellules nerveuses. Pour cela, nous avons combiné des cultures de neurones primaires avec la manipulation de plusieurs protéines d’adhérence neuronales, notamment le complexe neurexine et neuroligine, connues pour son rôle dans la différentiation synaptique.

    Contrôle spatial et temporel de la synaptogénèse via les molécules d’adhérence neuronales neurexine et neuroligine
    Notre apport principal a été de développer de nouveaux systèmes biomimétiques fondés sur ces molécules d’adhérence purifiées, pour induire une différentiation synaptique contrôlée dans le temps, ou dans l’espace. L’utilisation d’outils de simulation numérique et de techniques de microscopie super-résolutive a permis de quantifier ces processus à l’échelle de la molécule individuelle. Ces nouveaux systèmes pourront servir de base pour un criblage haut débit de composés pharmacologiques, peptides, ou siRNA susceptibles de modifier les étapes initiales de la formation synaptique. Sachant que des mutations de la neurexine et la neuroligine ont été impliquées dans l’autisme, le retard mental, et la schizophrénie, ces travaux pourraient permettre à terme l’identification de nouvelles cibles thérapeutiques pour ces pathologies neuro-développementales.



  • PIChClassIII Application du PICh à la caractérisation du régulome de la transcription par l’ARN Polymérase III

    Caractérisation exhaustive des régulateurs de la transcription par l’ARN polymérase III
    Pour caractériser de manière exhaustive les régulateurs de la transcription par l’ARN polymérase III, un des processus majeur du contrôle de la croissance cellulaire, nous désirons mettre en place une technique de purification de l’ADN ribosomique 5S tout en conservant les protéines associées présentes sur ces gènes.

    Mise en place d’une méthode d’identification des protéines associées à un gène donné.
    Il semble bien établi maintenant que la régulation de la transcription par l’ARN polymérase III joue un rôle majeur sur l’adaptation des cellules aux changements physiologiques ou aux variations de leur environnement, notamment lorsqu’elles sont soumises à des stress. Nous cherchons à décrypter les réseaux (conservés de la levure à l’homme) impliqués dans la modulation de l’activité transcriptionnelle, de la perception du signal jusqu’aux composants de la machinerie de transcription. Pour cela, il apparaît important d’identifier et de caractériser fonctionnellement les protéines impliquées dans les cascades de régulation. Malgré les nombreux efforts réalisés depuis des décennies pour décrire au niveau moléculaire les divers processus nucléaires impliqués dans les transactions liées à l’ADN, Il n’y a que très peu d’informations sur le déroulement de ces processus au sein de la chromatine et sur la manière dont les diverses voies métaboliques interagissent pour réguler la transcription. Pour obtenir une vue globale de l’ensemble des évènements qui ont lieu sur les gènes de classe III, il serait très important de caractériser tous les acteurs présents, c’est-à-dire liés. Au cours de ce projet nous nous proposons dans un premier temps de mettre au point la méthode du PICh sur les gènes d’ARNr 5S chez la levure Saccharomyces cerevisiae et dans les cellules humaines. L’extension de cette technique devrait à terme contribuer à mettre en place une technique qui devrait intéresser l’ensemble de la communauté scientifique impliquée dans la biologie du génome.



  • ShearWil Régulation hémodynamique de l'interaction entre le facteur Willebrand et le récepteur LRP1: aspects fondamentaux et conséquences pathophysiologiques

    Liaison dépendante du flux du facteur Willebrand (VWF) à LRP1
    Le facteur Willebrand (VWF) est une protéine crucial en hémostase. Il est important de réguler ses taux plasmatiques pour empêcher d’une part les saignements et d’autre part les thromboses. Nous étudions le rôle du LRP1 dans la régulation des taux plasmatiques du VWF. LRP1 interagit avec le VWF par un mécanisme faisant intervenir le flux et les forces de cisaillement. We déchiffrons les bases moléculaires de l’interaction VWF-LRP1 et si des mutations modifient cette interaction.

    Identification des bases moléculaires de l’interaction entre le VWF et LRP1
    Nous avons identifié un nouveau récepteur impliqué dans la clairance du VWF, LRP1 (Rastegarlari et al. (2012) Blood 119:2126-34). Ce récepteur est exprimé par de très nombreuses cellules dont les macrophages, les cellules endothéliales, les cellules musculaires lisses et les mégacaryocytes. Au delà de son rôle en tant que récepteur de clairance, LRP1 est également capable d’induire une cascade de signalisation et son implication dans les mêmes processus pathologiques que ceux impliquant le FW a été démontrée. L’hypothèse selon laquelle le FW serait engagé dans ces processus par l’intermédiaire du récepteur LRP1 est donc particulièrement séduisante.
    Il est à noter que le FW est incapable de se lier à LRP1 dans des conditions statiques mais doit au préalable être exposé à des contraintes de cisaillement (flux). Ce type d’interaction est réminiscent de l’interaction existant entre le FW et son récepteur plaquettaire la glycoprotéine Ib et s’explique par la structure multimérique complexe du FW. En conditions statiques ou de flux peu rapide, le FW adopte une conformation globulaire repliée dans laquelle certains sites d’interactions sont inaccessibles. L’exposition de la molécule à un flux rapide entraine un changement de conformation du FW vers une forme étirée capable d’interagir aves ses récepteurs.
    En conséquence, le but de ce projet est d’explorer plus en détails ces aspects hémodynamiques de l’interaction entre le FW et LRP1. Trois objectifs plus spécifiques sont visés :
    1: Identifier le(s) site(s) d’interaction pour LRP1 sur le FW
    2: Appréhender la manière dont les mutations du FW identifiées chez des patients, modulent la liaison avec LRP1 en relation avec la pathologie de la MW
    3: Déterminer comment l’interaction FW-LRP1 affecte la fonction, la viabilité et la morphologie des cellules exprimant LRP1



  • HYCOFOL_BV Production d'HYdrogène par COuplage de procédés de Fermentation à l'Obscurité et à la Lumière appliqué à la Biomasse Végétale

    Bioproduction d’hydrogène à partir d’un déchet agricole, la paille de blé
    La paille de blé est produite à raison de 18,5 millions de tonnes par an en France. Sa conversion en biohydrogène, un vecteur énergétique propre, permettrait de valoriser ce déchet (source d’énergie renouvelable) et représenterait une alternative au bioéthanol.

    Proposer un procédé biologique pour la production d’H2 à partir de la biomasse végétale
    L'objectif de ce projet est de proposer un bioprocédé de production d’hydrogène à partir de paille de blé, un déchet agricole. Après un traitement enzymatique de la paille, un effluent riche en sucres C5 (xylose) et C6 (glucose) est généré. Cet effluent est ensuite transformé en H2 suivant 2 étapes de fermentation. La première, effectuée à haute température (70-80°C), est réalisée par des bactéries hyperthermophiles de l’ordre des Thermotogales, fermentant les sucres C5 et C6 en acétate, CO2 et H2. La seconde étape est réalisée à la lumière par photofermentation de l’acétate en H2 et CO2, avec des bactéries photohétérotrophes du genre Rhodobacter. Le couplage de ces deux procédés de fermentation pourrait conduire à une conversion complète des sucres en H2, avec un rendement théorique de 12 mol H2 par mol de glucose. Chaque étape du procédé sera optimisée par rapport à l’efficacité de conversion des composés organiques en H2. De plus, la stabilité microbiologique sera contrôlée au cours de chaque étape de la fermentation. L’ensemble des données obtenues permettra, à terme, d’intégrer les deux étapes dans un procédé couplé qui servira à produire de l’hydrogène.



  • APPIBio APPROCHE PLURIDISCIPLAIRE DE L’IMPACT DES BIOCARBURANTS SUR LES SYSTEMES DE POST-TRAITEMENTS DIESEL

    Evaluation de l’empoisonnement de la ligne de post-traitement catalytique lors de l’utilisation massive de bioDiesel.
    Une ligne d'échappement poids-lourd Euro VI est complexe et intègre un catalyseur d’oxydation (DOC), un catalyseur de réduction sélective des NOx (SCR), et un filtre à particules (FAP), avec une durabilité exigée de 700000km. Pour les véhicules fonctionnant exclusivement au biodiesel, il existe un risque majeur pour la chaine de post traitement car ce carburant contient des traces de métaux alcalins (Na, K) ou phosphore (P) qui sont des poisons potentiels pour la chaine de post-traitement.

    Enjeux et objectif : comprendre et prédire la dégradation de l’efficacité de l’ensemble de la ligne de post traitement avec l’usage de bioDiesel.
    Ce projet est dédié à des recherches élémentaires nécessaires aux avancées technologiques dans les transports (poids lourds) pour répondre aux normes de dépollution, en insistant par ailleurs sur la réduction des émissions de CO2. Les poids lourds respectant la norme Euro VI sont équipés d’un système de post-traitement intégrant un catalyseur d’oxydation (DOC), un catalyseur de réduction sélective des NOx (SCR), et un filtre à particules (FAP), avec un objectif de durabilité de 7 ans ou 700 000km. Dans le cas de l’utilisation massive de bioDiesel, carburant à caractère renouvelable limitant l’impact carbone des véhicules, mais contenant des éléments chimiques poisons pour les catalyseurs (Na, K, P), la durabilité de ces procédés catalytiques peut être compromise. C’est un sujet d’importance majeure pour les acteurs du domaine tel que Renault Trucks qui commercialisent des véhicules homologués pour fonctionner à 100% au bioDiesel. La problématique soulevée est un sujet complexe, pluridisciplinaire, et les solutions proposées doivent être économiquement acceptables. Les verrous scientifiques à lever concernent la compréhension des mécanismes de désactivation des systèmes catalytiques et d’oxydation des suies, tout en intégrant les interactions entre les différentes briques catalytiques. L’influence de traitements thermiques (vieillissements supplémentaires et/ou régénération) sera examinée et les données collectées devront permettre à Renault Trucks d’affiner un modèle prédictif concernant l’évolution de l’efficacité du post traitement en fonction de l’usage des biocarburants. Enfin, dans le but d’obtenir des systèmes catalytiques plus résistants pour assurer le respect des normes en termes d’efficacité et de durabilité, chaque partenaire pourra proposer de nouvelles formulations catalytiques compatibles avec l’utilisation de ces bio-carburants.



  • StaRMIP Intercomparaisons de modèles statistiques de régionalisation et impacts hydrologiques

    Intercomparaisons de modèles statistiques de régionalisation et impacts hydrologiques
    Du climat global vers des données régionales pour les impacts hydrologiques

    Quelles données «régionalisées« pour étudier les impacts du changement climatique ?
    L’objectif est d’étudier les incertitudes des approches statistiques de régionalisation (downscaling) de précipitation (PR) et de température (T) à haute résolution (HR) dans la région «Européenne« (telle que définie dans Euro-CORDEX) et leurs impacts hydrologiques dans le bassin Méditerranéen. En effet, cette région possède des spécificités géographiques et environnementales rendant nécessaire mais complexe la régionalisation des précipitations. Ainsi, ce projet intercompare les principales approches statistiques de régionalisation des PR et T. Des ensembles de champs de PR et T régionalisés statistiquement à HR seront générés et intégrés dans des modèles hydrologiques pour évaluer leurs qualités via des analyses de sensibilité. A partir de ces évaluations, un nouveau modèle statistique de régionalisation sera développé pour combler certains manques des modèles de l’état-de-l’art. Les projections futures serviront à définir des scénarios futurs de disponibilité en eau sous contraintes climatiques. Ce projet va fournir:
    (i) Des ensembles de simulations statistiques de PR et T à HR pour des climats de contrôle (CTRL, 1989-2010) et futurs (2021-2050 et 2051-2080) selon différents modèles et scénarios sur la région Méditerranéenne ;
    (ii) Des guides pour leurs utilisations et interprétations ;
    (iii) Des indicateurs de qualité (spatiale, temporelle, représentation des extrêmes, etc.) des simulations ;
    (iv) Un modèle statistique de downscaling aussi générique que possible ;
    (v) Des scénarios hydrologiques rétrospectifs et prospectifs de disponibilité en eau sur plusieurs bassins versants Méditerranéens ;
    (vi) Des évaluations d’incertitudes des simulations climatiques et hydrologiques grâce à des modèles statistiques dédiés.
    Ces études insèreront une partie des simulations par RCM du projet Med-CORDEX. De plus, les algorithmes, les simulations statistiques à HR et les méthodes et indicateurs d’évaluation, seront fournis à la communauté scientifique.



  • NanoSWITI Nanoscale manipulation of spin waves in itinerant ferromagnets: technologies and fundamentals

    Manipulation des ondes de spin dans les matériaux ferromagnétiques itinérants à l’échelle nanométrique: aspects technologiques et fondamentaux
    Contrôle de la propagation des ondes de spin à l’échelle nanométrique

    Mieux comprendre les fondements de la «magnonique«
    Les ondes de spin constituent les excitations élémentaires d’un matériau ferromagnétique. Ces excitations ont des fréquences caractéristiques dans le domaine des GHz et elles gouvernent la dynamique de l’aimantation dans le régime temporel correspondant. L’importance fondamentale des ondes de spin en magnétisme est reconnue de longue date, mais leur utilisation en tant qu’éléments de base pour de nouvelles technologies n’est envisagée que depuis peu. C’est aujourd’hui un sujet d’intenses recherches, rassemblées dans un domaine naissant baptisé « magnonique ». Le projet NanoSWITI visait à explorer certains problèmes ouverts dans ce domaine. Nous avons étudié comment une onde de spin se propageait dans des inhomogénéités magnétique (canalisation par une paroi de domaine, modes de bord chiraux, propagation non-réciproque
    dans un film asymétrique) et comment elle pouvait interagir avec des courants de spin (expériences d’effet Hall de spin et de décalage Doppler d’onde de spin). Les résultats théoriques et expérimentaux obtenus offrent une bien meilleure compréhension de la
    propagation des ondes de spin à l’échelle nanométrique qui est maintenant mise à profit pour concevoir des circuits magnoniques plus évolués.



  • RiftVac Vaccins contre la menace du virus de la fièvre de la vallée du Rift

    Vaccins contre la menace du virus de la Fièvre de la Vallée du Rift
    Rift-Vac

    The power of dendritic cell (DC)-targeting by protein or DNA-based vaccines and recombinant pox viruses for new vaccine developments
    The goal of our RiftVac proposal is to develop RVFV vaccines for humans and ruminants based on 1) SIRP- DC targeting with protein or DNA-based vaccines and 2) on pox viruses, either in homologous or heterologous prime/boosts, in the sheep preclinical model. RiftVac implicates 4 complementary partners (P): P1, an expert in sheep immunology and DCs, will produce single chain variable fragments directed to ruminant DEC205 and CLEC9A, in fusion with the ectodomain of the protective Gn glycoprotein (eGn). Both DNA and protein vaccine forms will be administered with cationic/lipid adjuvants, based on P1’s previous successes in sheep. P3 will produce a strongly attenuated variant of the small pox Lister strain (MVL) expressing eGn. P2, an expert in RVFV virology, will provide the virological tools and will analyse the neutralising antibody magnitude and kinetics. Together with P4, P2 will challenge the vaccinated sheep with virulent RVFV, as recently done by them in P4’s highly contained animal facilities.
    The main output of the RiftVac project is the production of RVFV vaccines that trigger high and fast RVFV antibody responses, strong CD4 and CD8 T cell responses, and sterilizing immunity in sheep used as a target species and pertinent preclinical model. The RiftVac vaccines are designed to be safe and cost-effective and they shall be used in case of deliberate or fortuitous introduction of RVFV in free countries and also in endemic areas. The RiftVac vaccine results, including the SIRP- DC targeting that has not yet been assessed in domestic animals nor humans, will bring proofs of concept for the clinical development of novel and highly efficient vaccine generations.



  • PARADISE PhotovoltAïque intégRé au réseAu électrique avec stockage DIStribuE

    PARADISE
    PhotovoltAïques integRés aux réseAux électriques avec stockages DIStribuEs

    optimiser un microréseau avec forte pénétration de renouvelable
    L’idée directrice du travail est de définir et de développer des techniques de clustérisation de réseaux de distribution. Ces techniques devront créer des poches suffisamment viables (pour une durée définie) énergétiquement et munies de moyens de communication. Les principaux points du projet sont :
    • Définir une nouvelle architecture électrique en divisant les réseaux électriques en Clusters
    • Identifier comment les sources PDEs ( EnR), les SEDs (VEs), peuvent participer au réglage de la fréquence et de la tension pour les différents régimes de fonctionnement au niveau d’un cluster
    • Proposer les stratégies de contrôle/commande des sources EnR, des VEs et des SEDs pour différents modes de fonctionnement d’un cluster, en particulier de la participation au réglage de tension et de fréquence
    • Proposer les solutions pour rendre le fonctionnement d’un cluster le plus stable possible pour différents régimes de fonctionnement
    • Proposer les stratégies d’exploitations pour différents modes de gestion d’un cluster
    • Etudier le comportement dynamique du passage mode interconnecté/poches ilôtées et inversement
    • Tester les solutions proposées en laboratoire sur des simulateurs temps-réel
    • Evaluer la pertinence technico économique en environnement réel des solutions de contrôle/commande et proposer une optimisation de l’empreinte environnementale de ces solutions.
    • Spécifier les recommandations et les disséminations pertinentes à partir des retours du projet.



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