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

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  • PELIICAEN Plateforme pour l'Etude de L'Implantation Ionique Contrôlée et Analysée à l'Echelle Nanométrique

    Modifications 3D des matériaux à l’échelle nanométrique
    PELIICAEN propose de réaliser un prototype dédié à l’interaction ions/matière, permettant l’élaboration, la modification et l’analyse en ligne de nanostructures et de dopages contrôlés et en offrant un très grand choix de nature d’ions et de profondeur d’implantation différents.

    Implanter l’ion choisi à l’endroit souhaité
    L’implantation ionique localisée est primordiale pour la recherche et le développement en nanosciences et nanotechnologies. Elle assiste les domaines de la microélectronique, la nanophotonique, la spintronique et l’élaboration de nanomatériaux en modifiant précisément les propriétés électriques, optiques, magnétiques et chimiques de la matière à l’échelle nanométrique. Le projet PELIICAEN ouvrira de nouveaux champs de recherche et permettra, en fonction des ions accélérés, des fluences, des énergies utilisées et de la nature des matériaux :
    - de réaliser des réseaux intriqués à 3 dimensions de régions dopées avec différentes espèces et concentrations;
    - de cibler à l’échelle nanométrique les zones d’intérêt;
    - de modifier la structure de l’édifice atomique des zones bombardées par la création de défauts ou par transformation de phase;
    - de changer localement la composition chimique afin de synthétiser de nouvelles phases parfois inaccessibles par les techniques classiques d’élaboration.



  • ECN FRANCE Vers des moteurs propres et efficaces: contribution de la FRANCE au réseau ECN

    ECN France
    Vers des moteurs propres et économes : la contribution de la France au réseau ECN

    Le développement des moteurs propres et économes de demain exige une collaboration internationale efficace: le réseau pour la combustion moteur (Engine Combustion Network : ECN)
    Disposer d’outils de développement avancés tels que la simulation (Computational Fluid Dynamics : CFD) est indispensable pour développer des systèmes de combustion moteur propres et economes pour les véhicules. Mais l’efficacité de ces outils de simulation dépend entièrement de leur capacité a prédire précisément le monde réel. Cela dépend donc de la qualité des modèles physiques qu’ils emploient et donc du degré de compréhension des phénomènes physiques qui se produisent dans les chambres de combustion. Cette compréhension est généralement fourni par des diagnostics optiques avancés car ils sont en mesure de fournir des mesures in situ de paramètres physiques lors de la combustion. Cependant, la complexité des phénomènes qui se produisent dans une chambre de combustion est telle que l'obtention d'une description complète nécessite une quantité de travail qui ne peut pas être atteinte par un effort isolé. Pour cette raison, un groupe de laboratoires internationaux, l'ECN (http://www.sandia.gov/ecn/), a décidé de s’unir dans un effort de recherche international collaboratif visant à développer une base de données internationale permettant de fournir les données de validations indispensables au développement des modèles pour la CFD. La proposition de projet ECN France est positionnée dans ce contexte et vise à favoriser la participation de la communauté des laboratoires de combustion moteur français dans le réseau ECN, et de développer des diagnostics innovants pour la compréhension des phénomènes physiques de l’injection Diesel. L'un des points clés est que tous les partenaires impliqués dans le projet appliqueront les nouvelles méthodes de mesure sur une configuration commune, ce qui ouvre une perspective originale en terme d'informations complémentaires entre les techniques. L'adaptation de ces techniques aux conditions de pression et de température sévères du Spray A (la première condition cible d’ECN) sera un défi pour tous les partenaires.



  • ArfRabCrosstalk Coordination fonctionnelle des petites protéines G Arf et Rab par des cascades Rab-ArfGEF-Arf1 dans les voies de trafic impliquant le Golgi

    Interrupteurs moléculaires et senseurs de membranes régulant le trafic membranaire
    Les cellules eucaryotes sont caractérisées par leur compartimentation interne membranaire qui est régulée par 2 familles d'interrupteurs moléculaires, les protéines G Rab et Arf, qui contiennent des hélices amphipathiques agissant comme senseurs de membranes afin de lire l'information portée par les lipides des membranes cellulaires.

    Coordination du trafic de lipides et de protéines par Arf et Rab et les senseurs amphipatiques
    Un objectif majeur est d'élucider les mécanismes par lesquels les petites protéines G impliquées dans le trafic vésiculaires, les Arfs et les Rabs, sont coordinées. Notre projet, utilisant des approches systématiques, est très original par le fait qu'il va démontrer pour la première fois un nouveau mécanisme moléculaire liant ces 2 voies de signalisation et sa fonction dans la coordination du trafic de lipides et de protéines.
    Mon groupe a été un des premiers à montrer le rôle de Arf1, de son activateur GBF1 et de l'effecteur COPI dans le métabolisme des gouttelettes lipidiques (GL). Les GLs, composées d'un cœur de lipides neutres entouré par une monocouche de phospholipides, sont présentes dans la plupart des cellules mais plus particulièrement dans les adipocytes. Elles servent dans le stockage de l'énergie sous forme de triglycérides (cœur) et dans la mobilisation des lipides pour la production de membranes. L'obésité est le résultat d'un excès de stockage de lipides dans les GLs. Un de nos objectifs est de développer un test qui permette de suivre la liaison des protéines Arf et Rab et de leurs régulateurs sur la monocouche de phospholipides des GLs in vitro et de comparer avec les résultats obtenus avec des liposomes (bicouche). Les hélices amphipathiques (AHs) sont connues pour cibler les GLs et des prédictions de structures montrent que les domaines des activateurs de Arf qui se lient aux lipides in vitro se replieraient en AHs. Des études de protéomiques et d'imagerie de GBF1 seront menées afin d'identifier et de caractériser les partenaires protéiques impliqués dans la régulation de la localisation sur les GLs et sur le Golgi.



  • NETLEARN Orchestration d’algorithmes d’apprentissage distribués pour la gestion des ressources dans les réseaux mobiles

    Orchestration d’algorithmes d’apprentissage distribués pour la gestion des ressources dans les réseaux mobiles
    L’objectif principal du projet est de proposer une nouvelle approche distribuée, passant à l’échelle, dynamique et efficace énergétiquement pour la gestion des ressources dans un réseau mobile. Cette approche repose sur l’orchestration d’un portfolio d’algorithmes d’apprentissage distribué. Le but ultime des mécanismes proposés est d’améliorer l’expérience des utilisateurs tout en utilisant les ressources de l’opérateur de manière plus efficace.

    Enjeux et objectifs
    Plus spécifiquement, le projet aborde les défis techniques suivants :

    1) Le premier et principal aspect est la gestion des ressources radio dans un réseau d’accès radio. En LTE et LTE-A, l’interférence apparaît en effet comme un goulot d’étranglement pour la fourniture de hauts débits et la connectivité sans couture des utilisateurs. Pour réduire l’interférence, on peut soit coordonner les émissions entre stations de base (SB), soit permettre aux SB de coopérer. Dans le premier cas, on tente d’éviter l’interférence (ICIC), dans le second (CoMP), on combine au récepteur les signaux issus de SB différentes.

    2) Le second aspect étudié dans ce projet est la gestion des contenus populaires par un réseau de diffusion de contenu (CDN). Dans un CDN, les contenus sont disséminés dans des serveurs proches de la demande. Comment placer ces serveurs et quels contenus répliquer sont des questions traditionnelles dans les CDN. Dans les « CDN mobiles », les choses sont exacerbées à cause d’un environnement imprédictible et variable à cause de la mobilité, de la demande de trafic et des variations du canal radio.



  • LEMA Assemblage de microcomposants en milieu liquide

    Assemblage de microcomposants en milieu liquide
    A la croisée de l’intérêt industriel pour l’assemblage de composants micrométriques hétérogènes et de la tendance académique vers la miniaturisation, ce projet vise l’assemblage de produits embarquant des composants de taille micrométrique, issus de la recherche en nanotechnologie : capteurs chimiques et environnementaux, éléments
    biomédicaux … L’objectif de ce projet est de permettre ce transfert en
    proposant des outils d’assemblages innovants et adaptés à l’échelle du micron.

    Effets d'échelles et forces associées
    L’environnement liquide se justifie par les effets d’échelle et les forces associées. Par ailleurs, à côté des
    solutions robotiques miniaturisées toujours lentes à cette échelle, les projets européens Hydromel et Golem
    et le projet ANR Pronomia ont permis récemment des avancées prometteuses dans le domaine de
    l’assemblage en environnement liquide. En outre, les objets biologiques et de nombreux procédés de
    microfabrication requièrent la présence de liquide. L’originalité de notre projet est de se focaliser sur des
    milieux liquides qui permettent l’exploitation de champ de force à courte distance. Ce projet propose
    l’utilisation d'un système de microfluidique pour le déplacement de composants, l’emploi judicieux de
    champs de forces électrostatique et magnétique pour le positionnement, ainsi que la fonctionnalisation de
    surface pour l’attachement.



  • SynthAx Synthèse énantiosélective de furanes et pyridines atropisomères par interconversion de chiralité centrale à axiale

    Combinaison de l’organocatalyse avec la conversion de la chiralité : Synthèse atroposélective d’hétérobiaryles
    Des nouveaux composés hétéroatropisomériques de type 4-aryl–furanes ou –pyridines énantiomériquement enrichis sont obtenus par organocatalyse énantiosélective permettant le contrôle de la chiralité centrée, suivie d’une étape d’aromatisation oxydante conduisant à la formation des atropisomères correspondants avec de hauts niveaux de conversion de la chiralité centrée à axiale.

    Atropisomeric 4-aryl–furanes ou –pyridines énantiomériquement enrichis
    Le projet SynthAx porte sur le contrôle de la chiralité d’édifices moléculaires atropisomériques complexes par conversion de chiralité centrée à axiale. Nos approches innovantes s’appuient sur l’organocatalyse énantiosélective pour le contrôle de la chiralité centrée couplée à une aromatisation oxydante qui génère la chiralité axiale. L’objectif est la construction atroposélective d’hétérobiaryles de type aryl–furanes et –pyridines optiquement actifs qui constituent un réel défi synthétique. En effet, contrairement aux atropisomères carbonés de type biaryle, les dérivés hétéoaromatiques correspondants ont été moins étudiés car bien plus difficiles à obtenir. Cela est le résultat d’une part du manque de méthodes synthétiques efficaces et suffisamment générales et d’autre part de barrières de rotation plus faibles en particulier dans le cas des atropisomères incorporant un cycle à cinq chaînons. La détermination des éléments structuraux nécessaires pour obtenir des atropisomères stables à température ambiante est basée sur une étude physico-chimique utilisant la HPLC chirale pour la mesure des barrières de rotation des produits.
    Les applications visées se situent dans le domaine de la synthèse totale énantiosélective de la (+)-streptonigrine, alcaloïde naturel qui possède un noyau 4-aryl pyridine et présente d’intéressantes activités antitumorales et antibiotiques et du développement de nouveaux organocatalyseurs par post-transformations sélectives.



  • VIPOMAR La vie politique des marchandises Approche qualitative de circulations transnationales

    VIPOMAR: La vie politique des marchandises
    Approche qualitative des circulations transnationales

    Contexte et enjeux économiques et sociétaux
    Depuis la deuxième moitié du XXe siècle, l’intensification des échanges à l’échelle mondiale s’est matérialisée par des impacts sociaux très importants aussi bien sur les ordres sociaux que sur les rapports entre des sociétés de plus en plus connectées les unes aux autres. La fin de la guerre froide et la libéralisation économique ont permis l’accélération de la circulation des personnes, des marchandises et des idées. L’importance prise par la circulation de marchandises à grande échelle a révolutionné l’organisation de la production et les formes de consommation tout en questionnant la régulation, prérogative classique de l’Etat-nation. La globalisation produit des effets ambivalents, contradictoires que l’on perçoit à plusieurs échelles. Ces bouleversements peuvent se matérialiser par des formes de déclins économiques accélérés touchant un pays entier, un secteur économique particulier voire un sociale. Ce groupe réagencements entraînent en même temps de nouvelles opportunités d’enrichissement considérable et rapide d’un territoire ou d’un pays et favorisent ainsi des mobilités sociales inattendues. Dans le contexte de la globalisation, la question de la régulation outrepasse les limites étatiques et constitue un enjeu politique déterminant pour comprendre comment s’organisent aujourd’hui ces nouvelles réalités sociales de plus en plus complexes.



  • Heterochromatin_In_3D Dissection aux niveaux mécanistique et des cellules individuelles des compartiments tridimensionnels des domaines répressifs de l’hétérochromatine facultative

    Heterochromatin_ln_3D
    Dissection aux niveaux me´canistique et des cellules individuelles des compartiments tridimensionnels des domaines re´pressifs de l'he´te´rochromatine facultative

    Objectif
    Le choix et la maintenance de l'identite´ cellulaire exigent un e´quilibre pre´cis de l'activation et de la re´pression des ge`nes. Un e´le´ment essentiel dans ce processus est la formation et la maintenance se´lective de domaines d'he´te´rochromatine re´pressive, incluant une stabilite´ a` long terme et une variation minimale entre cellules individuelles. J'ai de´couvert, ainsi que d'autres groupes, que diffe´rents types d'he´te´rochromatine facultative adoptent des organisations tridimensionnelles (3D) spe´cifiques dans le noyau de cellules de mammife`re. Globalement, rhe´te´rochromatine portant la marque H3K9me2 se trouve a` la pe´riphe´rie re´pressive du noyau, tandis que rhe´te´rochromatine portant la marque H3K27me3 forme des agglome´rats distincts dans les zones actives a` l'inte´rieur du noyau. Localement, les domaines marque´s par H3K9me2 et H3K27me3 forment des compartiments 3D physiquement se´pare´s de leur environnement. Une fonction de ces types d'he´te´rochromatine facultative est donc la formation de microenvironnements de re´pression a` des positions diffe´rentes dans le noyau. La fac¸on dont l'organisation 3D est me´caniquement lie´e a` la fonction re´pressive de rhe´te´rochromatine facultative n'a pas encore e´te´ e´lucide´e. De me^me, les diffe´rences fonctionnelles entre les diffe´rents types d'he´te´rochromatine facultative ainsi que le ro^le de l'organisation 3D dans la re´duction de la variation re´pressive au sein de la population cellulaire n'ont pas encore e´te´ caracte´rise´s.



  • DOMEVOL Mecanismes et evolution de la dominance

    Mécanismes et évolution de la dominance génétique: les réponses apportées par un papillon toxique amazonien.
    La dominance génétique est un phénomène très fréquent dans le monde vivant. Ce projet s’attache à caractériser les mécanismes moléculaires permettant l’arbitrage entre allèles ainsi qu’à comprendre comment la sélection naturelle influence cette dominance chez le papillon Heliconius numata. Cette espèce toxique présente des motifs de couleurs vives agissant comme signal d'alerte pour les prédateurs, constituant un modèle pertinent pour étudier l'évolution de la dominance chez un trait complexe.

    De l'architecture génétique à la sélection naturelle: comprendre la dominance génétique au supergene controlant les variations de motifs colorés des ailes chez Heliconius numata.
    Chacun des motifs arborés par cette espèce présente une ressemblance forte avec d’autres espèces de papillons toxiques, un phénomène appelé mimétisme Müllérien. Un ensemble de gènes liés, appelé supergène, contrôle la variation des motifs de couleur des ailes et présente de nombreux allèles. Chaque allèle du supergène code pour un motif mimétique distinct et se retrouve fréquemment en présence d'un autre allèle chez les individus dit hétérozygotes. Nous nous interrogeons sur l’expression de ces différents allèles chez ces hétérozygotes et leur impact sur le développement des différents motifs mimétiques. Combien de gènes sont impliqués dans le développement des motifs mimétiques ? Quels sont leurs rôles respectifs ? Leurs relations de dominance respectives sont elles coordonnées ? Quels sont les mécanismes moléculaires contrôlant cette dominance ?
    En parallèle, nous étudions comment les prédateurs, et notamment les oiseaux, reconnaissent ces motifs d’avertissement et exercent une sélection naturelle sur l’expression de ces gènes. Chaque allèle du supergène code pour motif fortement mimétique d'une communauté d'espèces toxique. Cependant, les intermédiaires entre ces motifs, non-mimétiques, pourraient souffrir d'une prédation accrue, constituant une forte sélection agissant sur la dominance. Comment les oiseaux perçoivent-ils les variations de motifs ? Les variations de couleurs ? Comment différencient ils les motifs associés à une toxicité des autres ?
    En étudiant ce cas d'une espèce toxique imitant plusieurs autres espèces toxiques présentant des motifs de couleur contrastés, nous pourrons comprendre précisément la sélection agissant sur la dominance génétique car l'étude des communautés locales d'espèces toxiques nous informe sur la direction de la sélection agissant sur la dominance.



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