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

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  • (An)aeroUbi Caractérisation et importance physiologique de la biosynthèse d'ubiquinone sous différentes tensions d'oxygène

    Caractérisation et importance physiologique de la biosynthèse d'ubiquinone sous différentes tensions d'oxygène
    Pour produire leur énergie en absence de dioxygène (anaérobie), les bactéries utilisent la respiration anaérobie qui nécessite des quinones. En anaérobie, la fonction de l’ubiquinone (UQ) n’est pas connue. Sa voie de biosynthèse n’est pas caractérisée mais implique des hydroxylases utilisant une nouvelle chimie. En étudiant la bactérie Escherichia coli, nous voulons élucider la voie de biosynthèse anaérobie de UQ, caractériser les protéines associées et comprendre les fonctions de UQ.

    avancer notre compréhension du métabolisme anaérobie/microaérobie des protéobactéries
    Comme de nombreux microorganismes, E. coli est une bactérie anaérobie facultative qui peut croitre en anaérobiose (absence de dioxygène) ou en aérobie afin de s’adapter aux concentrations variables en dioxygène rencontrées dans divers environnements. L’ubiquinone (UQ) est connue pour participer au métabolisme aérobie. Cependant, UQ est également produite en anaérobie par E. coli. Certaines des protéines mises en jeu dans cette voie de biosynthèse sont différentes de celles utilisées en aérobie et demeurent inconnues à ce jour. Les objectifs du projet sont :
    1) D’identifier les gènes impliqués dans la biosynthèse anaérobie de UQ, de caractériser les protéines correspondantes et d’étudier les mécanismes réactionnels utilisés pour permettre une nouvelle chimie, les hydroxylations aromatiques en absence de dioxygène.
    2) De caractériser biochimiquement et structuralement les protéines impliquées spécifiquement dans la biosynthèse aérobie de UQ (UbiJ, UbiK) et de démontrer l’existence d’un complexe regroupant plusieurs protéines Ubi.
    3) De comprendre le remodelage entre les voies de biosynthèse aérobie et anaérobie de UQ
    4) De comparer l’effet de mutation de gènes impliqués dans les voies communes ou spécifiques de biosynthèse de UQ sur la croissance d’E. coli en conditions de laboratoire et dans l’intestin des souris.

    Nos résultats pourraient révéler une nouvelle classe d’enzyme capable de catalyser des réactions d’hydroxylation en absence de dioxygène. La caractérisation d’un complexe multiprotéique regroupant la plupart des protéines impliquées dans la voie de biosynthèse aérobie de UQ établira l’organisation supramoléculaire de la voie de biosynthèse d’un métabolite cellulaire important. La caractérisation de la dynamique de la biosynthèse de UQ en anaérobie et de son importance physiologique révélera un aspect important du métabolisme microaérobie-anaérobie d’une large classe de protéobactéries.



  • Epistruct Biologie structurale de la modification et de l l'assemblage de la chromatine

    Biologie structurale de l'assemblage de la chromatine et son modification
    Ce projet porte sur l'émergence du concept que les acetyltransferases et les chaperon d'histones agissent en synergie pour moduler la structure de la chromatine. On va étudier le rôle de l'acétylation des histones dans la mobilisation des histones et l'hypothèse selon laquelle des chaperons d'histones régulent les acétyltransférases. Nous allons étudier le rôle des domaines lecteur de la chromatine dans la reconnaissance multivalente et dans la régulation des acétyltransférases.

    Role de CBP/p300 et Nap1 dans la reconnaissance et remodelage de la chromatine
    Ce projet a pour but de comprendre l'intégration des signaux sur les promoteurs et comment ces signaux conduisent à une modification de la chromatine, son remodelage et, finalement, à l'activation des gènes. Les mécanismes qui mènent à l'activation des gènes sont à la base des circuits complexes. Ils réalisent cette complexité en utilisant l’assemblage coopératif des facteurs de transcription ‘génériques’ dans des superstructures spécifiques. Nous avons déterminé, par analyse cristallographique, la structure à haute résolution de l'interféron-bêta-enhanceosome. Cette structure nous donne la première image complète a résolution atomique d'un enhanceosome. Même si les domaines de liaison sur l'ADN sont densément disposés, leur association n'est pas coopératif. Coopérativité fonctionnelle (synergie) est fourni à un niveau différent, eg. par l'interaction avec les coactivateurs multivalent comme CBP/p300. Le enhanceosome est assemblé dans la région du enhancer qui ne contient pas de nucléosomes et le recrutement de CBP/p300 conduit à la modification et le remodelage d'un nucléosome inhibitrice positionné sur la boîte TATA et le site de départ de la transcription. CBP/p300 sont connus pour interagir avec plus de 400 facteurs de transcription et il est probable que l'interaction multivalente de ces coactivateurs est le principe général selon lequel l'intégration des signaux de l'activation de gènes est coordonnée. Notre modèle actuel est que le enhanceosome recrute plusieurs copies de CBP/p300. ‘Trans-autoacetylation’ par CBP/p300 conduit à l'activation de ces acétyltransférases sur le site de recrutement et à l'acétylation des nucléosomes. Des données récentes indiquent que le chaperon de nucléosomes Nap1 est impliqué dans le déassemblage des nucléosome par CBP/p300. Nous cherchons a comprendre en détail le rôle de autoacetylation dans l’activation de CBP/p300, ses site de fixation sur la chromatine, et son rôle dans le remodelage de la chromatine en fonction de Nap1.



  • CURR Cultures des Révoltes et des Révolutions

    Cultures des Révoltes et Révolutions
    Le projet CURR (Cultures des Révoltes et Révolutions) analyse l’emploi des productions culturelles, entendues comme des prises de parole contestataires médiatisées par l’écriture, l’oralité et l’image, et les moyens de leur communication au cours des révoltes. Il se donne pour terrain d’observation les mouvements politiques collectifs qui marquèrent une rupture de la norme et de l’ordre en Europe tout au long du processus de construction de l’Etat moderne, du XIVe au début du siècle XVIIIe s.

    Des productions culturelles insurgées aux moyens d’expression révoltés
    Par l’expression de « révoltes et révolutions », le programme considère les événements contestataires quand ils expriment une volonté de rupture politique avec l’ordre en place, qu’il s’agisse de volonté d’un retour mythique à « l’âge d’or » (ce que d’aucuns ont qualifié de « conservatisme révolutionnaire ») ou d’une aspiration à un changement de régime politique. Les deux termes de « révolte » et de « révolution » sont conjointement et indifféremment employés dans ce programme pour éviter le débat sur la qualification a posteriori des événements par les historiens eux-mêmes selon leur opinion. La désignation de l’action par les protagonistes fait en revanche partie du champ étudié. Seule est prise en compte dans ces mouvements l’interruption collective et violente de la norme établie.
    Pour comprendre ces révoltes et révolutions des 14e au 18e siècles, les constructions culturelles sont des indices qui témoignent de ces mouvements collectifs tout en se transformant au cours de ces mêmes mouvements. Elles sont volontairement construites (manifestations, chansons, images, informations manuscrites ou imprimées, périodiques, etc.), ou spontanément utilisées par les révoltés. Elles relèvent de l’immédiateté (mots d’ordre, cris, gestes, discours), toujours dans le but de se doter d’armes politiques de combat. L’étude de la médiatisation des contestations s’entend donc ici dans un sens large qui s’applique à un répertoire varié de productions culturelles inscrites dans le champ même de l’action politique.
    Si le travail sur les productions culturelles des révoltes est souvent présenté comme difficile à cause du manque de sources émanant des acteurs des révoltes, jugés analphabètes, le constat de l’existence de modalités d’expression diverses par le biais de ces productions autorisent leur étude, via les affiches, les chansons, les images, les gravures, les mémoires, les contes, etc.



  • POSAMU Performance et Optimisation Systémique de l'Aide Médicale Urgente

    Optimisation de l'accessibilité pour les urgences médicales extrahospitalières en milieu urbain par modélisation numérique et géomatique
    La réorganisation du système SAMU-SMUR est un enjeu majeur pour garantir l'équité de l'offre de soins dans la ville durable. La prise en compte d'un espace géographique qui s'est considérablement modifié depuis la création du SAMU est essentielle pour définir des stratégies d'intervention dans des territoires hétérogènes en densité d'habitants, en condition de circulation, en accessibilité et en ressources de soins, face à des besoins variables dans leur composante temporelle.

    Garantir l'accès aux soins dans les délais recommandés par la médecine, en milieu urbain, par l'amélioration du fonctionnement du système SAMU-SMUR.
    Pour le SAMU, service urbain exemplaire du décalage entre la logique du système de santé et la logique de la ville durable, les contraintes sont de plus en plus fortes. Du fait des problèmes de circulation à certaines heures et d’une accessibilité difficile dans certaines zones engendrées par les formes urbaines modernes, il peut être difficile de garantir l’accès aux soins dans les délais recommandés pour certaines pathologies urgentes pour lesquelles le temps entre le premier symptôme et la mise en œuvre d’une action thérapeutique appropriée est un paramètre crucial du pronostic. L’objectif général du projet est de reconcevoir l’ensemble de l’organisation du SAMU-SMUR par une approche systémique adaptée à la complexité. L’optimisation de la sureté du diagnostic, la modélisation des processus permettra de définir l’organisation statique optimale (nature et nombre des ressources: véhicules d'intervention et équipes SMUR; localisation et disponibilité horaires des ressources: bases SMUR), mais aussi les les modalités dynamiques de fonctionnement (stratégie de dispatching pour choisi,r parmi les équipes SMUR, celle qui pourra accéder ls plus rapidement au patient en cas d'urgence.) Ainsi, malgré la variabilité temporelles des demandes et des conditions de circulation, le système ainsi conçu devra fournir au médecin régulateur une option optimale en temps réel. Dans le cadre du parcours de soins, la gestion de la file d’attente des appels, les modalités d’acheminement et de choix des véhicules ainsi que la définition du parcours routier ainsi que du parcours piéton final pour arriver le plus rapidement et le plus précisément au patient (avec impression avant le départ de l'équipe d'une carte définissant le trajet pertinent), permettront d’amener le malade dans la structure adéquate dans les meilleurs délais pour améliorer la survie et réduire les séquelles.



  • SYNODOS SYstème de Normalisation et d'Organisation de Données médicales textuelles pour l'Observation en Santé

    SYstème de Normalisation et d’Organisation de Données médicales textuelles pour l’Observation en Santé
    Solution générique d’extraction sémantique des données médicales à des fins d’exploitation épidémiologique

    La solution générique car - s’adaptant à toute thématique médicale - flexible dans les choix des technologies intégrées
    Le dossier patient informatisé (DPI) constitue une source potentielle très importante de données pour des domaines aussi variés que l’aide à la décision médicale, la médecine factuelle ou la surveillance épidémiologique. Une grande partie de ces données étant disponibles sous format textuel, les méthodes de traitement du langage naturel utilisées peuvent être utilisées pour faciliter leur fouille et leur interprétation. L’objet de notre projet consiste à développer une solution générique d’extraction et de structuration sémantique des données médicales afin de les rendre exploitables dans le cadre d’études épidémiologiques ou d’aide à la décision médicale.
    La solution développée sera la plus indépendante possible domaine d’application médical afin de permettre à tout nouvel utilisateur d’écrire lui-même ses règles métier quel que soit son domaine de spécialité médicale. La qualité des données extraites par la solution issue de nos travaux sera évaluée dans le cadre d’une utilisation épidémiologique. Les performances du système seront évaluées dans 2 domaines d’application : les infections associées aux soins et le cancer.

    D’un point de vue technologique, le projet consistera à développer un analyseur sémantique à la fois robuste et précis capable de prendre en compte différents phénomènes linguistiques complexes tels que la détection d’expressions temporelles ou de négation et à interfacer cet analyseur sémantique avec un serveur multi-terminologique. SYNODOS proposera un système qui établira une distinction claire entre règles linguistiques et règles du système expert, rendant ainsi les deux modules indépendants et permettant à l’utilisateur non informaticien de générer ses propres règles métier et d’interroger les données ainsi produites. Les résultats attendus sont la mise à disposition pour commercialisation d’un système opérationnel en environnement de production, interfaçant les différents outils technologiques précédemment décrits.



  • GENESIS Green synthesis of nanoalloys confined into porous scaffolds

    GENESIS
    Green synthesis of nanoalloys confined into porous scaffolds

    Synthèse et caractérisation des composites innovants contenant des nanoparticules bimétalliques insérées dans une matrice poreuse obtenue selon les principes de la «chimie verte«.
    Les principaux objectifs du projet GENESIS sont:
    1) La synthèse des nouveaux composites à base des nanoalliages de métaux de transition confinés dans les pores des différents carbones poreux par deux méthodes: directe et indirecte. Les carbones sont éco-conçus à partir des précurseurs respectueux de environnement dans des conditions de synthèse douces. Les pores des carbones accueillent les nanoparticules d'alliage afin d'empêcher leur coalescence. Les méthodes de synthèse nécessitent un effort important d'optimisation des conditions afin de contrôler la composition chimique, la structure et la distribution de taille des nanoparticules d'alliages ainsi que les propriétés texturales des carbones hôtes ou composites finals.
    2) La caractérisation physico-chimique des composites ou carbones poreux. Les propriétés structurale, nanostructurales et chimiques des composites sont déterminées. Les propriétés des composites préparés par les deux méthodes sont comparées.
    3) L'étude des propriétés de sorption de N2 et H2 des composites. Pour la sorption de H2 nous disposons de deux méthodes: solide-gaz et électrochimique. Le but est de mettre en évidence des éventuelles effets de taille sur la cinétique et la thermodynamique de la réaction nanoalliage - hydrogène.
    4) Réaliser une étude par simulations Monte-Carlo/ReaxFF/nano-Calphad des composites ou carbones poreux. Une reconstruction au niveau atomique de la structure ordonnée des différents carbones poreux est proposée. Les différentes diagrammes de phase bimétalliques ou métal-hydrogène à l'échelle nano seront également calculés.



  • Decapping Mécanisme de clivage de la coiffe des ARNm eucaryotes

    Mécanisme de dégradation de la coiffe, une étape critique de la régulation de l'expression génique
    L’objectif est de déterminer le mécanisme d’activation et de régulation de l’enzyme Dcp2 qui coupe un des éléments protecteurs (la coiffe en 5’) des ARN messagers (ARNm) eucaryotes. Il s’agit d’une étape décisive dans la dégradation des ARNm et donc dans la régulation de l’expression des gènes.

    Dissection du processus de dégradation de la coiffe des ARNm et de sa régulation.
    Les ARNm eucaryotes matures sont protégés d’une dégradation rapide et non régulée dans le cytoplasme par deux éléments stabilisateurs: une coiffe et une queue poly(A), respectivement au niveau des extrémités 5’ et 3’ des ARNm. La dégradation des ARNm nécessite donc un remodelage conséquent de la structure des ARNm qui est déclenché par des signaux spécifiques et permet le recrutement d’activateurs de leur dégradation. La dégradation des ARNm eucaryotes est généralement initiée par la dégradation de la queue poly(A) suivie de l’élimination de la coiffe en 5’. Cette dernière étape est réalisée par le complexe enzymatique Dcp1-Dcp2, où Dcp2 est la sous-unité catalytique et Dcp1 son activateur. Ce complexe possède une très faible activité enzymatique intrinsèque et nécessite le recrutement de nombreux facteurs qui vont l’activer par un mécanisme qui demeure largement obscur.
    L’objectif de ce projet est de déterminer les mécanismes d’activation du complexe Dcp1-Dcp2 et de comprendre les moyens utilisés par les cellules pour réguler ce processus au cours du développement des cellules ou lors de l’exposition à des signaux environnementaux externes.



  • Nanocapdex Elaboration de nanoscapsules recouvertes de dextrane à visée biomédicale

    Nanoscapsules recouvertes de dextrane à visée biomédicale
    Elaboration de nanoscapsules recouvertes de dextrane à visée biomédicale par polymérisation contrôlée en miniemulsion localisée à l'interface

    Développment de nanocapsules recouvertes de dexrane à morphologie contrôlée
    Au-delà de leur intérêt, la synthèse de nanocapsules et le contrôle de leur morphologie reste un challenge. Ce projet vise à développer une nouvelle plateforme de nanocapsules recouvertes de dextrane et de morphologie contrôlée. Elles seront constituées d’un recouvrement en dextrane, d’une écorce en polymère stimulable et d’un cœur liquide huileux. L'originalité de approche consiste à combiner l'utilisation d'une polymérisation radicalaire contrôlée, d'un procédé de polymérisation en miniemulsion et de tensioactifs réactifs (appelés Transurfs). Lors du procédé de polymérisation en miniémulsion, le transurf (dérivé du dextrane) sera localisé à la surface des nanogouttelettes obtenues après émulsification, ce qui conduira à un confinement de la polymérisation à partir de la surface aboutissant à la formation des nanocapsules. En fait, l'utilisation des transurfs à base de dextrane et du procédé de polymérisation en miniémulsion permettra un lien direct entre le recouvrement polysaccharide et l'écorce polymère, notamment par la formation d'un copolymère greffé. Nos objectifs sont d'assurer le contrôle de la morphologie des capsules en terme d'épaisseur de l'écorce; de nature et de stabilité du recouvrement polysaccharide, de stabilité colloïdale des objets en milieu aqueux, mais aussi d'évaluer leurs utilisation potentielles pour de futures applications dans le domaines de la délivrance de médicaments par administration parentérale.



  • FLUBAT Suivi et compréhension expérimental des FLUx d’air dans les BATiments

    Suivi des trajectoires des flux d'air dans les espaces habités et diagnostic de systèmes de conditionnement d'air à faibles impacts environnementaux
    Le projet vise le développement d'un nouveau moyen expérimental de caractérisation des mouvements convectifs : un suivi Lagrangien 3D de particules en utilisant divers types de caméras pour obtenir une vision d’ensemble de la dynamique dans la pièce. La technique sera mise en situation pour une ensemble de 14 configurations typiques du traitement de l'air du bâtiment, produisant ainsi un savoir de référence qui sera mis à la disposition de la communauté numéricienne de la thermique du bâtiment.

    Gestion des flux d'air dans les bâtiments de demain - du diffuseur d'air à haute induction vers la qualification de son interaction avec la pièce
    Les bâtiments de demain seront, pour le moins, des Bâtiments à Basse Consommation (BBC). La réduction importante des puissances nécessaires dans ce type de bâtiments pose deux problèmes cruciaux : (1) la répartition spatiale des faibles débits d’air que l’on devra injecter dans les pièces de vie, (2) la pertinence des moyens de diagnostic des flux d'air dans les espaces habités, pour un suivi à la hauteur des enjeux énergétiques et sanitaires . Au premier problème, une solution technologique finalisée typique qui permet une amélioration conséquente du mélange a été proposée dans le cadre d'un précédent projet ANR-PREBAT 2005 « INDUBAT ». Il s’agit d’un diffuseur innovant à haute induction basé sur le contrôle passif du mélange du jet d’air à l’air ambiant. Ceci est obtenu, en particulier, par l’utilisation de géométries originales intégrées dans la conception du diffuseur d’air. La solution innovante a été qualifiée en conditions de Laboratoire et en proche diffuseur (analyse du jet d'air généré par le diffuseur). L’interaction entre le jet et la pièce dans laquelle va se développer un écoulement convectif tridimensionnel basse vitesse n'a pas été résolue, alors que le contrôle de l’ambiance sous-tend l’effort consenti en direction d’une maitrise de l’écoulement moteur. L’absence d’un outil efficace de diagnostic du champ thermo-convectif dans la pièce est le deuxième verrou que nous voulons lever. Nous nous proposons de développer un nouveau moyen expérimental de caractérisation des mouvements convectifs : un suivi Lagrangien 3D de particules en utilisant divers types de caméras pour obtenir une vision d’ensemble de la dynamique dans la pièce, permettant ainsi la qualification de solutions innovantes en situation réelles.



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