Expirer en inspirant

Le comportement anormal d’un matériau nanoporeux

Véritables éponges high-tech de l’infiniment petit, les matériaux nanoporeux permettent de capturer et libérer de manière contrôlée les composés chimiques, gaz ou liquides. Une équipe franco-allemande comprenant des chercheurs de l’Institut de recherche de Chimie Paris (CNRS/Chimie ParisTech) et de l’Institut Charles Gerhardt de Montpellier (CNRS/Université de Montpellier/ENSCM)1 a mis au point et décrit un de ces matériaux au comportement totalement contre-intuitif, le DUT-49. Lorsque la pression augmente pour faire entrer davantage de gaz dans un échantillon de DUT-49, celui-ci se contracte subitement et libère son contenu comme si, au cours d’une inspiration, les poumons se rétractaient et expulsaient l’air qu’ils contiennent. Publiés le 6 avril 2016 sur le site de la revue Nature, ces travaux permettent d’envisager des comportements innovants en science des matériaux.

La capture de molécules toxiques dans l’air ambiant, le stockage de l’hydrogène ou la libération ciblée de médicaments… Autant d’applications qui peuvent faire appel à des matériaux nanoporeux flexibles. Ces matériaux utilisent la grande surface déployée par leurs pores pour capter et stocker les molécules de gaz ou de liquide : c’est le phénomène d’adsorption2. Leurs pores peuvent ainsi adsorber des quantités impressionnantes de produits, s’agrandissant dans la limite de leur flexibilité.

Une équipe franco-allemande a conçu un nouveau type de matériau nanoporeux : le DUT-49. Formé par auto-assemblage d’un squelette carboné et d’atomes de cuivre, sa structure est à la fois organique et métallique. Il se présente sous la forme d’une poudre incroyablement poreuse : la superficie interne3 d’un seul gramme de ce matériau couvre 5000 m². Le DUT-49 est ainsi capable d’adsorber l’équivalent du tiers de son poids en méthane. Tout comme les autres matériaux « intelligents » de sa famille, ses propriétés changent selon les stimulations extérieures, comme la pression, la température ou la lumière. Si l’on augmente la pression lors de la capture d’un gaz, on augmente à la fois la quantité de gaz adsorbée et, dans le cas le plus courant, la taille des pores du matériau. La très grande flexibilité du DUT-49 provoque cependant un phénomène imprévu : alors que le matériau se remplit de gaz jusqu’à une certaine pression, il va se contracter brutalement et voir son volume diminuer de moitié si la pression continue d’augmenter

Les chercheurs ont d’abord cru à une erreur d’instrumentation, car aucun autre des millions de matériaux connus qui adsorbent les gaz ne se comporte ainsi. Ce phénomène « d’adsorption négative » a pourtant bien été confirmé par des mesures complémentaires et l’équipe est parvenue à en décrire le mécanisme. Les molécules de gaz stockées dans les pores du DUT-49 établissent des interactions fortes avec la structure de ce solide ce qui, selon la quantité de gaz adsorbée, perturbe la disposition des atomes qui le composent et finit par provoquer sa contraction. Testé avec le butane et le méthane, ce comportement caractéristique du DUT-49 serait généralisable à d’autres composés gazeux.

DUT-49 rejoint les récentes découvertes de matériaux aux propriétés physiques « anormales », comme ceux à expansion thermique négative qui se contractent lorsqu’ils sont chauffés. Ce résultat ouvre un grand champ d’étude dans la compréhension des matériaux poreux flexibles et permet d’envisager des comportements innovants en science des matériaux. Il pourrait ainsi conduire à développer des interrupteurs et des capteurs à échelle nanométrique. Le dégonflement du matériau correspond en effet à une réponse forte à un petit évènement, déclenché à partir d’une valeur seuil facilement détectable.

source : CNRS

LAG'UNE...Découverte !

Faire connaître les milieux lagunaires au jeune public

Qu'est-ce qu'une lagune ? Par quels phénomènes sont-elles apparues ? Quels sont leurs rôles et valeurs à la fois pour la nature et pour l'homme ? Dédié au grand public et plus particulièrement aux 10-15 ans, ce film de 6 minutes apporte quelques réponses succinctes et pédagogiques pour mieux connaître les lagunes méditerranéennes françaises.

Film produit par le Pôle-relais lagunes méditerranéennes, réalisé par l’association Océanides et cofinancé par l’Union européenne (FEDER PACA), la DREAL PACA et l’agence de l’eau Rhône Méditerranée Corse dans le cadre du projet "Films pour la valorisation paysagère des milieux lagunaires méditerranéens" 2014-2015.

Les nanosatellites de l'UM2 à l'honneur au Bourget

La Fondation partenariale Van Allen de l'Université Montpellier 2 (UM2) créée en 2012 a pour mission de développer, promouvoir et financer la formation des étudiants au travers de la réalisation de nanosatellites universitaires, au niveau national et international.

Grâce au Mécénat d'entreprises et du grand public, étudiants et entreprises ont travaillé en synergie sur le premier nanosatellite étudiant français Robusta fabriqué par 300 étudiants UM2 et fut envoyé dans l'espace par le lanceur européen de l'ESA, VEGA en février 2012.

3 ans après, Robusta est revenu vers la terre en février 2015. En effectuant sa rentrée dans l’atmosphère, celui-ci s’est consumé afin de ne pas polluer l’espace – dans le respect de la loi française LOS sur le développement durable en orbite.

Succès de la Fondation Van Allen 

La Fondation Van Allen et le Centre Spatial de l'Université de Montpellier franchissent de nouvelles étapes au salon du Bourget et positionnent Montpellier comme capitale des nanosatellites en juin 2015 

- visite de Najat Vallaud-Belkacem, Ministre de l'Education nationale, de l'Enseignement supérieur et de la Recherche,

- lancement du Club des partenaires de la Fondation Van Allen

- entrée officielle du Centre Spatial de l'Université de Montpellier parmi le cercle restreint des opérateurs de satellites en France, reconnaissance unique en France pour un organisme de formation. 

 

 Qui est à l'origine du nom Van Allen ? 

Ce nom rend hommage au physicien et astronome américain James Alfred Van Allen  ( né en septembre 1914 - 9 août 2006), qui a découvert que la Terre était entourée de ceintures de radiations. Ce fut la première découverte majeure de l'ère spatiale. Ces ceintures portent aujourd'hui son nom.

 

 

Elles ont commencé à striduler...

C’est la belle saison pour les cigales qui ont commencé à « chanter » depuis un mois dans le Grand Montpellier. On dit que la cigale (mâle) cymbalise, craquette ou stridule. Un bruit très strident, mais seul le mâle le produit pour attirer la femelle lors de la saison de reproduction.

cigale sortant de son “exuvie”

Les œufs sont pondus en été (la femelle pondra de 300 à 400 œufs) à la base du tronc ou d'arbustes. Les œufs donnent des larves qui vont s'enfouir dans le sol, pour plusieurs années en général (17 ans pour la Magicicada septendecim) que l’on trouve dans l'est des États-Unis, de la Louisiane au Massachusetts. Les cigales vivent de quatre à six ans sous la terre sans jamais voir le soleil, suivis de trois à quatre semaines à l'air libre en été. Aucune cigale n'a jamais passé l'hiver. 
Adulte ou à l'état de larve, elle se nourrit exclusivement de sève, et de rien d'autre. Ni mouches ni vermisseaux... n'en déplaise à Monsieur Jean de La Fontaine. Après quoi elle mourra, car les cigales ne vivent qu'une saison. C'est l'insecte le plus bruyant de la planète.
Plus de 4500 espèces de cigales existent de par le monde. Le Sud de la France en compte une vingtaine.
 » écoutez le chant des cigales sur YouTube

Georges Cantin

La "médecine prédictive" : Une révolution en Cancérologie

Le site historique de la faculté de Médecine de Montpellier accueillait ce 12 et 13 juin 2015  le 1er congrès de La Société Française de Médecine Prédictive et Personnalisée.
Le Professeur Pascal Pujol, chef du département d'oncogénétique du CHU de Montpellier présentait dans un lieu symbolique, la plus ancienne faculté de médecine française, ce nouvel outil diagnostic qu'est la médecine préventive et personnalisée.

Conférence de presse avec le professeur Henri Pujol et le comité scientifique

Le public et intervenants comptaient les plus éminents médecins oncologues, généticiens, chercheurs  mais aussi éthiciens pour exposer cette nouvelle discipline sous l'œil attentif de l'ancien ministre de la santé  Jean-François Mattei.
 
La médecine prédictive et préventive, qu'est-ce que c'est ?
 
Les avancées technologiques et scientifiques permettent désormais l'examen des caractéristiques génétiques d'une personne et d'une pathologie précise. La France possède en ce domaine une avance significative. L'objectif est de prévenir , dépister voir traiter une maladie  désormais  avec une prise en charge adaptée aux spécificités génétiques de l'individu. L'actrice Angelina Jolie à largement contribué à la médiatisation de cette pratique par le dévoilement de sa mastectomie prophylactique, ou plus communément, l'ablation préventive de ses glandes mammaires.   Car oui, on peut désormais proposer après analyse du génome de l'individu une ablation préventive  des glandes mammaires ou des ovaires grâce à la détection de gènes facteurs de risques ou ayant subit une mutation aggravant ce facteur de risque.
La décision médicale sera évalué selon 3 paramètres : la fréquence du risque, sa gravité et bien sûr la possibilité d'actions médicales.
Et c'est là où la  création de la SFMPP  Société Française de Médecine Préventive et Personnalisé prend  tout son  sens afin d'encadrer et d'accompagner l'évolution de cette technique en conciliant les enjeux  éthiques, médicaux mais aussi sociétaux et économiques qu'ils impliquent.
 
Les applications
 
La médecine prédictive et préventive ouvre un nouvel horizon et terme de traitement de certains cancers  mais aussi de maladies génétiques notamment celle avec une consonance familiale telles le syndrome de Lynch,  ou les polyposes familiales.
Mais les techniques d'analyse et de dépistage  pourraient être dans un futur proche communément utilisées pour les diagnostiques prénataux  directement sur les embryons humains.
De même concernant le diagnostique pré-implantatoire où l'on féconderait in vitro par exemple l'ovule et le spermatozoïde d'un couple présentant un risque de transmettre une maladie génétique majeure, afin de séquencer  et analyser l'ADN des toutes premières cellules embryonnaires, et si le risque  n'est pas avéré, d'implanter cette embryon sain dans l'utérus de la mère.

Pascal Pujol, Président de la Société Française de Médecine Prédictive et Personnalisée


Une soixantaine de gènes sont actuellement concernés, mais la liste est exponentielle et nécessite  pour des questions d'éthique d'être scrupuleusement étudiée afin d'être encadrée légalement et éviter des dérives via des organismes privées, ce que souligne Le Pr Pujol ainsi que Dominique Stoppa Lyonnet , du comité scientifique.
Patrick Oscar, du Club Inter Pharmaceutique de Paris souligne quant à lui avec prudence l'utilisation qui pourrait être faite de ses futurs données "Big Data" par des tiers, comme les compagnies d'assurance par exemple.
 
L'ensemble des bénéfices et risques de ce progrès majeur qui pourrait améliorer la vie de milliers de personnes en France est donc à surveiller minutieusement et c'est une des missions de la SFMPP.
Reste à voir comment ces progrès seront gérés hors de nos frontières pour le meilleur, ou pour le pire.
 
Simon Bacle

Le lac éphémère du Larzac

La presse en parle, certains sont allés le voir. Jean-Marc Roger, pour ceux qui ne peuvent aller sur le Larzac, vous le montre sur la vidéo ci-dessous.
Dix ans après sa "disparition" ou disons plutôt son retrait, le lac éphémère est revenu.
Voici l'explication de ce phénomène avec deux intervenants, tout d'abord le propriétaire des lieux qui l'a vu 10 fois dans sa vie et un scientifique qui rétablit la vérité sur ce phénomène local.

» Retouvez Jean-Marc Roger et ses reportages sur sa chaîne YOU TUBE.

Montpellier, pionnière de l’écologie parasitaire,

Pour mieux gérer les effets des parasites sur la santé humaine, il faut comprendre comment ils s’inscrivent dans leur écosystème. C’est l’objet de l’écologie parasitaire, une discipline née à l’Université de Montpellier avec les travaux de Louis Euzet.

C’est un bien étrange organisme vivant. Qui utilise un autre organisme vivant, appelé hôte, comme habitat et comme source d’énergie. Le parasite peut être responsable de maladies humaines parfois graves : le paludisme, la bilharziose, la dengue ou encore le chikungunya. Pour maîtriser ces maladies, les médecins ne peuvent pas se passer de l’apport des chercheurs en écologie parasitaire. Leur travail : "comprendre comment les parasites circulent dans les écosystèmes, décrypter leurs relations avec leurs hôtes ainsi que les paramètres qui les font évoluer", explique Catherine Moulia, enseignante chercheuse à l’Institut des sciences de l’Évolution de Montpellier (ISEM).
Si des chercheurs du monde entier pratiquent aujourd’hui cette discipline, elle doit beaucoup aux travaux du professeur Louis Euzet qui a dirigé le laboratoire de parasitologie comparée à l’Université Montpellier 2 de 1969 à 1990. Père de "l’école montpelliéraine de parasitologie", il compte avec Claude Combes, son élève, parmi les précurseurs de cette écologie parasitaire dont l’un des objectifs est de comprendre les aspects évolutifs des interactions entre hôtes et parasites. "Nos équipes montpelliéraines, ISEM, MIVEGEC… sont les héritières de cette école Euzet-Combes", souligne Catherine Moulia.

QUAND LE PARASITE PREND LES COMMANDES

Les élèves du laboratoire de Louis Euzet ont ainsi été parmi les premiers à montrer que les parasites pouvaient modifier le comportement de leur hôte pour augmenter leur chance d’être transmis à un autre hôte. "C’est ce qu’on appelle le phénomène de favorisation", explique Alain Lambert, ancien enseignant chercheur aujourd’hui retraité qui a fait sa carrière à l’UM2 avec Louis Euzet. Exemple : la petite douve du foie. Au cours de son cycle biologique, la petite douve parasite d’abord une fourmi. Pour continuer son cycle et devenir adulte elle doit ensuite parasiter un mouton.
Problème : comment passer de l’un à l’autre sachant que les moutons ne sont pas particulièrement friands de fourmis ? La douve du foie a trouvé une réponse fascinante : elle modifie le comportement de la fourmi qui au lieu de vaquer autour de la fourmilière avec ses congénères va se jucher au sommet d’un brin d’herbe pour augmenter ses chances de se faire manger par un mouton qui brouterait par là. "Le parasite prend le contrôle du cerveau de son hôte", résume Alain Lambert. "Combes a montré que toute une partie de la chaîne alimentaire est contrôlée par les parasites, précise Laurent Gavotte, enseignant chercheur à l’ISEM. C’est une donnée-clé dans la gestion des populations et des écosystèmes ".

COUPER LA TRANSMISSION ENTRE L’HÔTE ET LE PARASITE

Et lorsqu’il s’agit de lutter contre les maladies humaines, la connaissance la plus fine possible du mode de vie du parasite et de ses interactions avec son hôte est capitale. Les chercheurs ont ainsi réussi à limiter la transmission de la bilharziose, maladie tropicale qui a longtemps sévi en Guadeloupe. "Il ne s’agit pas d’éradiquer le schistosome, parasite responsable de cette maladie, mais de mettre en œuvre des mesures sanitaires pour éviter que les gens ne soient en contact avec les eaux où vivent ces parasites ", explique Catherine Moulia. "Cela revient à couper la transmission entre l’hôte et le parasite". De la même façon, le paludisme qui sévissait en France — et dans l’Hérault en particulier — a été éradiqué après-guerre. Comment ? "En procédant à l’assainissement des gîtes larvaires et en généralisant l’utilisation de la quinine", explique Alain Lambert.
Mais la disparition d’un parasite n’est parfois pas sans conséquence sur son hôte. "Il y a des zones en Afrique où sévissent à la fois des vers intestinaux et une forme neurologique grave de paludisme. On s’est aperçu que les enfants qui avaient reçu des soins pour éliminer ces vers attrapaient beaucoup plus fréquemment le neuropaludisme, qui est beaucoup plus dangereux ", explique Laurent Gavotte. Il est donc vital de comprendre les interactions croisées entre parasites pour soigner au mieux les pathologies qui en découlent.

TROUVER DES SOLUTIONS ENVIRONNEMENTALES

"L’apport des scientifiques non médicaux est capital pour comprendre ces interactions", souligne Catherine Moulia. Des chercheurs de plus en plus sollicités par les médecins, qui ont besoin d’avoir une vision plus globale de la situation. "Il faut avoir une approche multifactorielle qui implique de comprendre chaque système et chaque contexte environnemental ", précise Alain Lambert. « Et tenir compte des dynamiques globales changeantes », complète Laurent Gavotte. Ce fut là l’un des apports fondamentaux de Louis Euzet : dépasser le cadre médical pour apporter une vision plus large. Aujourd’hui les chercheurs en écologie parasitaire s’attachent à trouver des solutions environnementales durables. "On n’éradique jamais totalement un parasite, explique Catherine Moulia, on essaye de le maintenir à un taux supportable pour limiter l’impact, notamment économique, des maladies qui y sont associées". Un travail sans fin dans un environnement en changement perpétuel. L’écologie parasitaire et sa fille l’épidémiologie ont de beaux jours devant elles…

source : Université de Montpellier

Un nouvel indice positionne l'Homme au même niveau que l'anchois dans la chaîne alimentaire !

Le niveau trophique détermine la position d'une espèce dans la chaîne alimentaire. On pourrait penser que l'homme est le dernier maillon de la chaîne alimentaire. Les scientifiques viennent de découvrir qu'il n'en est rien !

Sur la chaîne alimentaire, le phytoplancton, premier fournisseur de matière organique, est la base de l'écosystème. Il représente donc le niveau 1. Un animal herbivore exclusif se situera au niveau 2. Au dessus, les carnivores qui mangent ces herbivores se situent donc au niveau 3, et ainsi de suite.
Bien que ce niveau trophique soit un indice connu pour la majeure partie des espèces terrestres et marines, cet indice n'avait jamais été calculé pour l'Homme. La revue PNAS publie les résultats d'une équipe de chercheurs Ifremer/IRD/Agrocampus-Ouest, qui a estimé, pour la première fois, le «niveau trophique humain» (Human trophic level, HTL). 

En utilisant les données de la FAO (Food and Agriculture Organization) sur la consommation humaine pour la période 1961-2009, les scientifiques ont défini un niveau trophique de 2.2 pour l'Homme... résultat surprenant puisque c'est un niveau proche d'un anchois ou d'un cochon, et bien loin de l'indice 5,5 que peuvent atteindre des prédateurs supérieurs, comme l'ours polaire et l'orque, au régime alimentaire exclusivement carnivore.
source : Ifremer

L'huître s'ouvre enfin et dévoile les gènes coupables de la mortalité estivale

Depuis que le génome de l'huître a été décrypté (voir encadré ci-dessous) des avancées importantes ont été réalisées par les chercheurs, en particulier par l'Ifremer.  Ces découvertes sont brillamment expliquées par Arnaud Huvet (Ifremer Pouzané) dans une condérence intitulée "Des gènes coupables dans la mortalité estivale de l’huître Crassostrea gigas".

Des mortalités massives de l’huître creuse Crassostrea gigas (huître de Bouzigues) sont rapportées dans toutes les régions du monde où cette espèce est exploitée. Ces mortalités, considérées comme un véritable fléau pour la profession ostréicole, résulteraient d’une interaction complexe entre l’hôte, l’environnement et des pathogènes, le principal étant un virus de type Herpes (OsHV1).

Afin d’élucider les bases moléculaires de la résistance de l’huître à la mortalité estivale, une approche transcriptomique a été réalisée sur des familles d’huîtres sélectionnées pour leur résistance (R) ou leur sensibilité (S) à la mortalité estivale. Les gènes apparus différentiellement exprimés entre R et S appartiennent principalement aux catégories fonctionnelles « reproduction », « métabolisme énergétique » et « stress oxydant » et seraient révélateurs d’une fragilité physiologique des huîtres S durant la période précédant les mortalités. De plus, une sur-représentation très significative de gènes associés à la catégorie « défense/immunité » avant le pic de mortalité suggère que la réponse immunitaire est primordiale dans la capacité à survivre à un épisode de mortalité.

Parmi ces gènes, nous trouvons notamment des acteurs de la voie immunitaire NF-κB. Les gènes ainsi identifiés constituent des candidats à étudier en priorité. Pour identifier leur fonction et les incriminer (ou disculper) dans ces phénomènes de mortalité estivale, des expériences d’inhibition fonctionnelle par ARN interférence ont été mises en place, ainsi que des recherches de zones du génome associées à la survie (Quantitative Trait Loci).

Cette liste de gènes identifiés permet d’avancer dans la compréhension des mécanismes conduisant à la mortalité estivale des huîtres, de disposer de marqueurs moléculaires utilisables pour du profilage diagnostique, et pourrait à terme aider à l’amélioration génétique en développant de la sélection assistée par marqueurs chez cette espèce. 

» lire aussi :Ifremer - Rapport final du programme de recherche sur les mortalités d’huîtres creuses Crassostrea gigas dans l’étang de Thau

 

LE GÉNOME DE L'HUÎTRE DE BOUZIGUES 

Le génome de l'huître creuse (Crassostrea gigas), la plus cultivée sur la planète et en particulier dans le bassin de Thau, a été décrypté par une équipe internationale majoritairement composée de chercheurs chinois.
Le généticien Guofan Zhang, de l'académie chinoise des sciences, et ses collègues ont aussi analysé les caractéristiques de la Crassostrea gigas, comme sa réponse au stress ou la formation de la coquille.
Selon les chercheurs, dont les travaux sont publiés dans le magazine Nature, elle a développé plusieurs traits nécessaires à la survie d'un organisme pris en permanence entre les marées, parfois aussi entre eau douce et salée, et condamné à filtrer des fluides souvent douteux pour s'alimenter.
Les chercheurs ont comparé son génome à celui de sept autres espèces séquencées. Ils ont ainsi pu identifier plus de 8600 gènes spécifiques à ces mollusques.
Par exemple, ils ont notamment découvert que le génome de la Crassostrea gigas comportait 88 gènes HSP70 (pour heat shock proteins) qui jouent un rôle important dans la protection des cellules contre les agressions, en particulier les substances toxiques tels les métaux lourds (arsenic, cadmium, mercure, etc.).
Par comparaison, les oursins ont 39 gènes HSP70 et les humains seulement 17.
Cette huître possède aussi de nombreux gènes associés à l'antioxydation et au blocage de la mort cellulaire.