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RTFLASH Recherche & Technologie
NUMERO 896
Lettre gratuite hebdomadaire d’informations scientifiques et technologiques
Créée par René Trégouët rapporteur de la Recherche et Président/fondateur du Groupe de Prospective du Sénat
Edition du 21 Avril 2017
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Egalement dans ce numéro
Matière
Les énergies renouvelables pourraient alimenter intégralement les pays nordiques en électricité
L’énergie portable, par tous les temps
Terre
La Terre saute une période de glaciation à cause de l’activité humaine
Vivant
Le manque de sommeil altère durablement le cerveau des adolescents
Autisme : Le LCR, un marqueur prometteur
Un séquenceur d'ADN de poche pour prévenir les épidémies
Vers la synthèse d'antibiotiques par une nouvelle enzyme bactérienne
Un neurone géant inconnu est-il à l'origine de la conscience ?
Une protéine végétale contre la maladie d'Alzheimer
Voir les protéines dans leur milieu naturel grâce au spin
Comment avoir deux fois plus de mémoire ?
Le premier médicament anticancéreux entièrement développé en Chine
Le cerveau dix fois plus actif que prévu...
Recherche
Pop Up, le concept d'Airbus qui combine drone et auto !
Sedric veut révolutionner les transports urbains
Edito
Hyperloop va-t-il transformer la Terre en village planétaire ?



Il y a cinq ans, en juillet 2012, Elon Musk, charismatique patron des entreprises innovantes SpaceX, Tesla et Solar City, évoquait pour la première fois son projet révolutionnaire « Hyperloop », qu’il présentait comme un cinquième mode de transport, en plus des bateaux, des avions, des voitures et des trains.  

L'Hyperloop est constitué d’un double tube surélevé dans lequel se déplacent des capsules transportant des voyageurs ou des marchandises. L'intérieur du tube est sous basse pression pour limiter les frictions de l'air. Pour réduire encore un peu plus les frottements, les capsules se déplacent sur un coussin d'air et sont propulsées par un champ magnétique généré par des moteurs à induction linéaires disposés à l'intérieur des tubes. 

En théorie, l'Hyperloop, avec une vitesse de pointe de 1 102 km/h, permettrait de relier les 550 km qui séparent Los Angeles de San Francisco en moins de 30 minutes, c'est-à-dire un peu plus vite qu'un avion qui parcourt cette même distance en 35 minutes à la vitesse de 885 km/h. Plusieurs sociétés, en compétition féroce, travaillent sur le développement de cette technologie en espérant être la première à proposer une offre commerciale : Hyperloop One (anciennement Hyperloop Technologie Inc.), Hyperloop Transportation Technologies (HTT), lancée par l'allemand Dirk Ahlborn, la société canadienne Transpod et enfin l’Hyper Tube Express (HTX). Le véhicule de TransPod est prévu pour atteindre des vitesses supérieures à 1 000 km/h avec un système de commande piloté par ordinateur et utilisant une infrastructure pouvant être alimentée à l'énergie solaire. TransPod a annoncé son plan pour produire un véhicule commercial d'ici 2020 et vise la réalisation d’une ligne d’hyper-vitesse Montréal-Toronto d’ici 2025.

Début mars, Hyperloop One a pour sa part fait état de l'avancée des travaux du tube qui servira prochainement de test pour les éléments de ce système de transport à ultra-haute vitesse capable de déplacer passagers ou fret à plus de 1000 km/h dans des tubes à basse pression. Installée dans le désert du Nevada, la piste d'essai fait désormais 500 mètres de long et va permettre de mener les premiers tests du véhicule qui circulera dans le tube.

Hyperloop One espère être retenu pour créer une première connexion dans les Emirats Arabes Unis, du côté de Dubaï, dans le cadre du projet de développement de programmes de transport urbain de nouvelle génération. En novembre 2016, cette société a en effet signé un accord de partenariat avec l’Autorité des routes et des transports (RTA) de Dubaï pour évaluer la faisabilité de la construction du système de transport supersonique entre Dubaï et Abou Dhabi. L’objectif d’une telle liaison est de ramener le temps de trajet entre ces deux métropoles à seulement 12 minutes, au lieu d’une heure cinquante aujourd’hui. Hyperloop One assure avoir déjà réuni 160 millions de dollars auprès d'investisseurs, dont la SNCF.

De son côté, Hyperloop Transportation Technologies développe un projet similaire et vient de publier une vidéo de la capsule qui devrait transporter des passagers à 1.223 km/h (Voir YouTube) et sera en partie assemblée dans son centre de R&D de Toulouse. Ce train du futur sera constitué de wagons de deux tonnes, faisant 30 mètres de long, 2,7 mètres de diamètre. Chacun de ces wagons pourra transporter entre 28 et 40 passagers à la vitesse de 1 223 km/h dans un tube sous faible pression. Le centre de R&D de Toulouse-Francazal dont la future ouverture a été annoncée en janvier représente un investissement de 40 millions de dollars et conduira à recruter à terme une cinquantaine de personnes. Les dirigeants d’HTT ont précisé que le centre toulousain serait la version européenne du site californien qui accueillera une piste d’essai de 8 kilomètres dans un tube sous pression et sera opérationnelle en 2018.

En outre, il y a quelques semaines, un nouveau compétiteur redoutable est venu à son tour annoncer sa volonté de réaliser la première ligne d’hypervitesse au monde. Ce nouvel acteur est le coréen HTX, qui regroupe les principaux centres de recherche de Corée du Sud. Le projet HTX, dont on ne connaît que les grandes lignes pour l’instant, vise à concevoir des capsules de transport propulsées par un système de lévitation et d'attraction magnétique à une vitesse de plus de 1000km/ heure. HTX est destiné à relier Séoul, la capitale, à Busan, grande ville portuaire du sud, en 20 minutes contre trois heures actuellement avec le train rapide Korea Express Train (KTX). Le HTX devrait faire environ 20 mètres de long et être capable d'embarquer 20 personnes. Comme son concurrent l'Hyperloop, HTX se déplacera dans un tube fermé très basse pression pour réduire les frottements avec l'air et la consommation d’énergie à une telle vitesse.

En France, Christian Brodhag, directeur de recherche à l’Ecole des Mines de Saint-Etienne, croit depuis le début au potentiel d’Hyperloop et a demandé à des élèves de deuxième année de la section entreprenariat et innovation de réaliser des études de faisabilité pour relier Saint-Etienne à la métropole voisine, via ce nouveau mode de transport. Le projet élaboré par l’Ecole des Mines soutient qu’il est possible de transporter 10.000 passagers par jour entre St-Etienne et Lyon, grâce à ce système de navettes hyperrapides en départ continu. « Avec une vitesse moyenne de 400 km/h, Hyperloop pourrait relier Lyon à St-Etienne en moins de dix minutes », souligne Christian Brodhag qui précise qu’un tel projet coûterait entre 700 et 800 millions d’euros, c’est-à-dire deux fois moins que la future A45 qui doit relier les deux métropoles…

D’abord regardé avec incrédulité et ironie par les géants du transport, ce concept d’Hyperloop est depuis quelques mois pris très au sérieux par les principaux acteurs de ce secteur qui ne veulent pas passer à côté de cette rupture technologique majeure. Il est vrai que, comme le souligne le dirigeant de TransPod, Sébastien Gendron, « Les lignes de TGV classiques ont atteint leurs limites car au-delà de 300 km/heure, l'usure des freins et des rails et la consommation d’énergie fait grimper les coûts de manière exponentielle ».

En revanche, Hyperloop est un concept de transport qui combine de façon ingénieuse deux innovations technologiques complémentaires : le mode de propulsion à sustentation électromagnétique et le déplacement dans un tube à très basse pression, ce qui lui permet d’atteindre quatre fois la vitesse des TGV actuels pour un coût global d’investissement et de fonctionnement qui ne devrait pas, à terme, être plus élevé que celui des lignes à grande vitesse que nous connaissons. Comme le souligne un dirigeant d’Hyperloop TT : « A terme, l'Hyperloop aura la vitesse d'un avion, le confort d'une voiture, la simplicité d'un ascenseur et le débit d'un système de métro ».

Et s’il est vrai que l’Hyperloop présente l’inconvénient majeur de nécessiter des infrastructures nouvelles et incompatibles avec elles du TGV, ce handicap pourrait être largement compensé par la diminution considérable des nuisances et de l’impact sur l’environnement d’un tel mode de transport, par rapport à l’avion. En outre, alors qu’il n’est pas envisageable de construire des aéroports en centre-ville, il est possible de réaliser de nouvelles gares pouvant accueillir des « hypertrains » au cœur de nos grandes métropoles, en réaménageant des installations existantes, ce qui représente un avantage supplémentaire décisif sur l’avion, surtout quand on sait que pour un trajet par les airs d’une heure ou d’une heure et demie, il faut rajouter, au départ et à l'arrivée, deux fois ce temps de vol, pour effectuer les navettes entre le centre-ville et l’aéroport, ainsi que les formalités d’enregistrement et de contrôle.

L'Hyperloop pourrait donc devenir, à l’exception des déplacements intercontinentaux, un moyen de transport capable de concurrencer l'avion par sa grande vitesse, sa souplesse d’utilisation et son coût énergétique et environnemental plus faible que celui des transports aériens, qu’il s’agisse du bruit, de la pollution atmosphérique ou de la taille des infrastructures. Bien sûr, les difficultés techniques à surmonter pour réaliser un réseau Hyperloop planétaire performant, fiable et compétitif, restent considérables, mais nullement insurmontables, comme le confirment d’ailleurs de nombreux chercheurs et ingénieurs.

Rappelons-nous que, depuis deux siècles, de doctes esprits nous ont successivement expliqué que, jamais un être humain ne survivrait dans un train roulant à plus de 50km/ heure, que jamais un engin plus lourd que l’air ne volerait, que jamais le vol supersonique ne deviendrait une réalité ou encore, à la toute fin du XIXème siècle, alors que la première ligne de métro allait être inaugurée, que jamais les Parisiens n’utiliseraient un mode de transport souterrain pour se déplacer…

Pour un continent comme l’Europe, densément peuplé et deux fois moins vaste que les Etats-Unis ou la Chine, l’Hyperloop pourrait, en une génération, pour peu qu’il existe une volonté politique forte, étendre son réseau entre les principales métropoles européennes et préparer l’ère de l’après-TGV qui devra concilier performances, souplesse et faible empreinte environnementale. 

Si l’Europe parvient la première à se doter d’un tel système de transport, qui réduira à moins de trois heures le temps de trajet de centre à centre entre les principales métropoles européennes, elle disposera d'un avantage compétitif majeur sur le reste du monde et d’un extraordinaire amplificateur de richesses qui permettra, dans le domaine du déplacement des hommes et des marchandises, un bond économique et technologique aussi important que le passage à la fibre optique dans le domaine de la circulation de l’information.   

On ne peut que déplorer que, pour l’instant, les principaux projets sérieux et viables en développement pour réaliser l’Hyperloop et en faire une réalité soient américains ou asiatiques. Souhaitons que l’Union européenne, dont l’avenir est incertain et qui a besoin de grands projets fédérateurs et audacieux, se donne les moyens de réaliser un tel réseau. C’est en effet en montrant concrètement ses capacités à relever les grands défis de ce siècle et en sachant répondre aux aspirations de ses citoyens que l’Europe trouvera un nouveau souffle et suscitera à nouveau l'enthousiasme et une large adhésion démocratique.

René TRÉGOUËT

Sénateur honoraire

Fondateur du Groupe de Prospective du Sénat


Matière
Matière et Energie
Les énergies renouvelables pourraient alimenter intégralement les pays nordiques en électricité
Mercredi, 19/04/2017 - 11:01

Une étude récente de l’Université suédoise d’Uppsala s’est intéressée à la capacité des pays nordiques à s’alimenter entièrement en électricité à partir d’énergies renouvelables. Cette hypothèse, envisageable à terme, requerrait la mise en œuvre de différentes sources d’énergies renouvelables (photovoltaïques, hydroélectriques, houlomotrice…) ainsi qu’une adaptation du stockage et de la distribution de l’énergie.

Comment subvenir au besoin immédiat du consommateur en électricité si l’on ferme les centrales nucléaires et si les énergies fossiles ne sont plus utilisées, sachant que la quantité d’électricité produite par les sources renouvelables est très variable ? C’est la question cruciale à laquelle les auteurs de cette étude tentent de répondre. Pour cela, les chercheurs ont étudié la demande en énergie des pays nordiques et ont comparé cette demande avec les capacités de production par les sources d’énergies renouvelables.

Des scénarios de consommation pour les pays nordiques ont ainsi été décrits pour modéliser des prévisions au plus juste des quantités d’énergie nécessaires au bon fonctionnement des pays pour ce qui est de l’autonomie électrique, selon les périodes de l’année mais aussi des jours et des moments de la journée.

Dans la seconde partie de leur travail, les chercheurs se sont intéressés à différentes options de couplage des sources d’énergies renouvelables, domaine dans lequel les améliorations potentielles sont nombreuses. Les auteurs donnent aussi certaines recommandations qui permettraient d’abaisser la demande en électricité (arrêt de certaines entreprises en fonction des horaires, diminution des éclairages…). Cependant, la variable non prise en compte dans cette étude est la distribution de l’électricité à travers les pays.

En Suède, par exemple, la majeure partie de l’électricité « verte » est produite dans le nord alors que la consommation se fait majoritairement dans le sud du pays. En conclusion, il apparaît qu’à ce jour, alimenter l’intégralité des pays nordiques avec des énergies renouvelables serait trop incertain, mais ce groupe de recherche reste confiant sur la faisabilité d’un tel projet dans le futur proche. Selon Jon Olauson, l’énergie hydroélectrique pourrait être la clé qui permettrait de fournir suffisamment d’électricité et de compenser les manques des autres sources.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

UU

L’énergie portable, par tous les temps
Mardi, 18/04/2017 - 12:14

Afin d’améliorer le confort et l’autonomie des soldats durant leurs missions, la DGA souhaitait réduire de moitié le poids des sources d'énergie intégrées au système Felin qui alimente leur gilet électronique. Pour relever le défi, elle a fait confiance au Liten, institut de CEA Tech et à la société SAFRAN Defense & electronics.

Actuellement, ces systèmes sont uniquement alimentés par des batteries Li-ion. En associant une pile à combustible (PAC) et une batterie plus petite (laquelle assure la puissance au démarrage et les appels de courant), le Liten et SAFRAN ont créé une nouvelle source d'énergie aux propriétés intéressantes : une puissance de 10 à 30 W, un fonctionnement dans de larges gammes de température (de -20°C à 44°C), une autonomie de 72 heures et surtout, un poids réduit de moitié.

Pour parvenir à ce résultat, il a fallu développer une pile et une cartouche d’hydrogène capables de fonctionner entre -20°C et +44°C. Celle-ci génère de l’hydrogène à la demande en faisant réagir de l’eau avec un hydrure, évitant ainsi la présence de gaz sous pression. « Un additif a dû être rajouté au système pour qu’il fonctionne aux basses températures » explique un chercheur. Le consortium a également développé le système de gestion de l’énergie et l’intégration mécanique de la source d’énergie. Sûre, fiable et robuste, cette technologie se révèle prometteuse pour de nombreuses utilisations portables des piles à combustible : drones, chargeurs nomades, groupes électrogènes etc.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

CEA

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Terre
Sciences de la Terre, Environnement et Climat
La Terre saute une période de glaciation à cause de l’activité humaine
Mercredi, 19/04/2017 - 10:52

On sait que la Terre alterne les périodes de glaciation et déglaciation sur des périodes variant de 40 000 ans à 100 000 ans. La prochaine période de glaciation aurait déjà dû s’amorcer, or elle n’aura pas lieu. En cause ? L’activité humaine. Les conséquences ? La fonte des glaces et une absence de régénération de la biodiversité. La prochaine glaciation aura vraisemblablement lieu dans une fourchette allant de 100 à 500 000 ans.

Michel Crucifix, chercheur et professeur au Earth & Life Institute de l’Université Catholique de Louvain (UCL), étudie depuis plusieurs années ce phénomène de glaciation/déglaciation. Et grâce à une « simple » formule mathématique, il vient de comprendre, avec son assistant de recherche Takahito Mitsui (UCL) et deux chercheurs de l’Université de Cambridge et du University College of London, comment les variations d’orbites de la Terre influencent le passage d’une ère glaciaire à une ère interglaciaire. Cette découverte est publiée dans la prestigieuse revue scientifique Nature.

Explication : Depuis 2 millions d’années, le climat terrestre est caractérisé par l’alternance de deux phases : les ères glaciaires et les ères interglaciaires. « Lors des premières, le niveau des mers est jusqu’à 120 mètres en dessous du niveau actuel, ce qui – pour donner un point de comparaison - permet de traverser la Manche à pied. Et l’Amérique du Nord, par exemple, est recouverte d’un dôme de glace de 3000 mètres d’altitude. À l’inverse, les périodes interglaciaires connaissent une fonte de ces glaces et des températures moyennes proches de celles que nous connaissons », explique Michel Crucifix.

Le passage d’une ère glaciaire à une ère interglaciaire est intimement lié à la variation d’orbites de la Terre autour du Soleil, ce qu’on appelle les cycles d’insolation. Plus précisément, la position de la Terre par rapport au soleil influence l’énergie solaire distribuée sur celle-ci : plus le soleil est proche, plus l’énergie solaire est importante, plus les températures remontent et plus les glaces fondent. "Toutefois, lorsqu’on compare ces deux phénomènes, on se rend compte que la relation de cause à effet n’est pas systématique".

En effet, les cycles d’insolation se répètent tous les 20.000 ans tandis que les cycles ère glaciaire/ère interglaciaire ne se répètent que tous les 100.000 ans. "Ainsi, un pic d’énergie solaire n’engendre pas à chaque fois la fonte des glaces et une remontée des températures", poursuit le chercheur. Restait donc à comprendre pourquoi !

Pour répondre à cette question, le chercheur belge, Takahito Mitsui, et ses collègues de l’Université de Cambridge et du University College de Londres se sont concentrés sur le phénomène de déglaciation. Comment se fait-il que « du jour au lendemain » la glace accumulée pendant des dizaines de milliers d’années commence à fondre ?

« Nous avons fait l’hypothèse que pour que la fonte des glaces s’amorce, deux conditions doivent être réunies : l’énergie solaire doit être suffisante et le système doit être "mûr" pour la déglaciation. Et ces deux conditions sont liées : plus le temps écoulé depuis la dernière déglaciation est long, moins la quantité d’énergie solaire requise pour amorcer la fonte des glaces doit être élevée. » Ce qui explique que seuls certains cycles d’insolation initient la déglaciation. Une hypothèse que les chercheurs ont pu vérifier et publier dans la revue Nature : dans un premier temps, ils ont identifié avec précision les périodes de déglaciation. Et dans un second temps, ils ont confirmé statistiquement la robustesse de leur modèle.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Diplomatie

^ Haut
Vivant
Santé, Médecine et Sciences du Vivant
Le manque de sommeil altère durablement le cerveau des adolescents
Jeudi, 20/04/2017 - 19:25

Une étude de l'Inserm a analysé le cerveau et les habitudes de sommeil de 177 élèves âgés de 14 ans et scolarisés dans des collèges de région parisienne. En moyenne, ces derniers se couchent à 22h20 en semaine pour se lever à 7h06 et se couchent à 23h30 le week-end pour se lever à 9h45. Mais "il existe de fortes disparités entre les adolescents", précisent les chercheurs. "Entre 21h30 et 3h du matin le week-end pour un lever entre 7h et 13h", nous précise Jean Luc Martinot, de l'Université Paris Sud et Paris Descartes, qui a coordonné ces travaux.

Ces travaux montrent qu'une durée de sommeil courte (moins de 7 heures) en semaine et une heure de coucher tardive le week-end entraînent une diminution du volume de matière grise dans trois régions cérébrales : le cortex frontal, le cortex cingulaire antérieur et le précuneus. Des zones qui sont notamment impliquées dans l'attention, la concentration et la capacité à réaliser des tâches simultanées.

Pour les chercheurs, la diminution du volume de matière grise est particulièrement importante chez les adolescents se couchant tard le week-end. De plus, selon cette étude, l'obtention de mauvaises notes à l'école est aussi associée à ce changement anatomique... Preuve qu'il existe un lien entre les mauvaises habitudes de sommeil, la structure du cerveau à l'adolescence et les mauvaises performances scolaires.

Au vu de leurs résultats, les chercheurs insistent donc sur l'importance pour les adolescents d'acquérir de bonnes habitudes de sommeil, dans cette période-clé de leur vie où le cerveau est en pleine maturation. "Nous encourageons les parents, les intervenants sociaux et scolaires, à favoriser le maintien d’un bon rythme veille-sommeil pour les adolescents. En particulier, éviter de se coucher systématiquement trop tard pendant les week-ends (après minuit) et de se lever au-delà de 10h30 semble important pour optimiser le potentiel de développement du cerveau et pour contribuer à la réussite scolaire", conclut Jean Luc Martinot.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Inserm

Autisme : Le LCR, un marqueur prometteur
Mercredi, 19/04/2017 - 11:09

En général, l'autisme n'est diagnostiqué chez l'enfant qu'à 2 ou 3 ans et lorsqu'il commence à montrer des symptômes comportementaux, ce qui réduit ses chances de prise en charge précoce. L’idéal serait de pouvoir identifier un marqueur biologique précoce. Or, des chercheurs de l’Université de Californie – Davis ont montré qu’une distribution altérée du liquide céphalo-rachidien (LCR) chez les nourrissons à risque élevé peut tout à fait prédire si ces enfants développeront le trouble du spectre autistique.

Les troubles du spectre autistique réunissent un groupe de troubles neurodéveloppementaux caractérisés par une mauvaise interaction sociale. Selon les dernières estimations des US Centers for Disease Control and Prévention (CDC), environ 1 enfant sur 68 est diagnostiqué avec un TSA, et cette prévalence vaut quelles que soient les caractéristiques sociodémographique et l’ethnie du foyer. De précédentes études ont suggéré qu'il peut y avoir des changements cérébraux avant l'âge de 24 mois, caractéristiques du risque de TSA.

Les chercheurs californiens avec leurs collègues de l'Université de Caroline du Nord (UNC) et d'autres instituts de recherche constatent, à l’IRM, que l’altération de la distribution du liquide céphalo-rachidien visible dès 6 mois, est chez les nourrissons à risque élevé fortement prédicteur du développement du TSA.

Cette étude confirme de précédentes recherches de l'Institut MIND qui montraient que les nourrissons avec augmentation du LCR dans l'espace sous-arachnoïdien (près du périmètre du cerveau) présentaient un risque de développer l'autisme. L'étude actuelle valide ces résultats sur un plus large échantillon de nourrissons participant à l'Infant Brain Imaging Study (IBIS). Ici, les chercheurs ont examiné par IRM le cerveau de 343 nourrissons âgés de 6, 12 et 24 mois.

Dans ce groupe, 221 bébés avaient des frères et sœurs plus âgés atteints de TSA et étaient donc à risque élevé d'autisme. Les 122 autres sujets n'avaient pas d'antécédents familiaux. L’étude confirme que les nourrissons qui ont développé plus tard un TSA ont beaucoup plus de LCR sous-arachnoïdien à 6 mois que ceux qui n'ont pas développé la maladie. Enfin, la présence de LCR sous-arachnoïdien à 6 mois s’avère également associée à une sévérité plus élevée des symptômes de l'autisme à l'âge de 24 mois.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

BPJ

Un séquenceur d'ADN de poche pour prévenir les épidémies
Mardi, 18/04/2017 - 17:17

Une entreprise britannique a conçu le premier séquenceur portable, ce qui pourrait permettre une vraie révolution médicale. Mis au point par Oxford Nanopore Technologies, une entreprise anglaise qui possède également des bureaux aux États-Unis, ce séquenceur nommé MinION tient dans la paume d’une main.

Cette compacité ne l’empêche pas de fonctionner très longtemps en autonomie, pendant plusieurs jours si besoin. Charles Chiu, professeur associé à l’UCSF School of Medicine de Los Angeles, a participé à l’élaboration de l’objet. En créant ce séquenceur, lui et son équipe avaient une volonté : permettre de réduire le nombre de tests nécessaires pour diagnostiquer des infections. « Nous pourrions potentiellement remplacer une dizaine, voire une centaine de tests cliniques, par un unique test », explique-t-il.

Grâce à sa taille bien moins imposante que les traditionnels séquenceurs d’ADN (imaginez une énorme boîte de la taille d’un frigo), cette version miniaturisée serait bien plus facile à démocratiser. « J’envisage une situation où nous serons capables de diagnostiquer des infections dans des environnements de soins : aux urgences, dans les laboratoires de recherche, afin d’être capables d’identifier des épidémies aussitôt qu’elles apparaissent », poursuit Charles Chiu. « Cela ouvre la perspective d’amener ces instruments et les tests qu’ils permettent de faire dans des endroits en Afrique, en Asie, ou dans les régions d’Amérique du Sud infectées par des virus comme Ebola ou Zika », poursuit-il.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Numerama

Vers la synthèse d'antibiotiques par une nouvelle enzyme bactérienne
Mardi, 18/04/2017 - 17:11

Dans le cadre des recherches portant sur l’étude des enzymes du microbiote intestinal, des chercheurs de l’Inra et de l’Inserm ont étudié la bactérie modèle Bacillus subtilis. Son analyse génétique a révélé la présence de gènes conservés chez des bactéries communes du microbiote intestinal telles que les entérocoques.

Les scientifiques se sont notamment intéressés à deux gènes de Bacillus subtilis codant potentiellement pour un peptide et une enzyme appartenant à la super-famille dite des « enzymes à radical SAM ». Leurs travaux ont permis de décrire un nouveau mécanisme enzymatique capable de transformer un peptide en une molécule bio-active.

Appelée épimérisation, cette transformation enzymatique entraîne le changement de configuration de certains acides aminés de la configuration L (configuration normale au sein des peptides) vers la configuration D. Les chercheurs ont découvert que cette enzyme avait la capacité d'arracher un atome d’hydrogène présent sur l’atome de carbone "alpha" des acides aminés pour en donner un nouveau, à l’origine de l’épimérisation de ces derniers. Il s’agit d’un mécanisme inédit dans le vivant.

C’est la première fois que des chercheurs démontrent in vitro la capacité d’enzymes à « radical SAM » de catalyser des épimérisations au sein d’un peptide. De manière surprenante, le peptide ainsi modifié et appelé "épipeptide", est capable d’inhiber très efficacement la croissance de Bacillus subtilis. Ces épipeptides représentent donc une nouvelle classe de produits naturels qui pourraient servir à développer de nouveaux antibiotiques contre les bactéries à Gram-positif (comme les staphylocoques, entérocoques ou les streptocoques) dont la résistance croissante aux antibiotiques représente un problème majeur de santé publique.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

INRA

Un neurone géant inconnu est-il à l'origine de la conscience ?
Mardi, 18/04/2017 - 17:04

En étudiant le cerveau de souris, des chercheurs du Allen Institute for Brain Science ont découvert l'existence de neurones inconnus et présentant des caractéristiques très particulières. Au nombre de trois, ces neurones s'étendraient à travers les deux hémisphères cérébraux voire autour de l'ensemble du cerveau.

Tracer toutes les branches d'un neurone en utilisant les techniques conventionnelles est une tâche difficile. Pour y parvenir, ces scientifiques ont utilisé une méthode innovante : elle consiste à injecter un traceur dans des cellules cérébrales individuelles, couper le cerveau en fines sections puis tracer le parcours du neurone coloré à la main. Ceci permet non seulement d'être moins invasif mais aussi de suivre le neurone à travers l'organe entier. Pour ces travaux, l'équipe a donné naissance à une lignée de souris génétiquement modifiées chez qui certains gènes présents dans les neurones du claustrum, une zone cérébrale précise, étaient activés par une substance spécifique.

En administrant de petites doses de la substance en question aux souris, ces dernières se sont ainsi mises à produire une fluorescence verte qui s'est répandue à travers certains neurones. Les scientifiques ont ensuite capturé des milliers d'images du cerveau des rongeurs et utilisé un programme informatique pour créer une reconstruction en 3D des cellules fluorescentes. C'est grâce à ce modèle en 3D que les trois neurones ont été identifiés. D'après la description faite par Christof Koch qui a dirigé les recherches, les trois cellules nerveuses traverseraient les deux hémisphères cérébraux. Mais c'est l'une d'entre elles en particulier qui a attiré l'attention puisque celle-ci semble enrouler l'ensemble du cerveau, comme une "couronne d'épines".

C'est la première fois que l'on découvre des neurones s'étendant aussi loin et dans les deux hémisphères du cerveau. L'autre point important est l'origine de ces neurones : le claustrum. Il s'agit d'une fine couche de matière grise que certains considèrent comme l'une des structures cérébrales les plus connectées. Malgré sa petite taille, cette région entretient en effet des connexions étroites avec plusieurs structures du cortex qui remplissent des fonctions cognitives importantes comme le langage ou les perceptions sensorielles.

Certains chercheurs dont Christof Koch pense que le claustrum jouerait ainsi un rôle majeur dans l'apparition de la conscience. Une autre étude menée sur une femme  épileptique a en effet permis de constater que stimuler son claustrum à l'aide d'une électrode avait le pouvoir d'éteindre et de rallumer sa conscience. Les neurones découverts au niveau du claustrum pourraient-ils donc être impliqués dans le processus de conscience de soi ?

C'est ce que suggèrent Christof Koch et ses collègues. Ils pensent que ces neurones pourraient servir à connecter toutes les perceptions externes et internes en une « expérience unique et unifiée », un peu comme un chef d'orchestre synchronise tous ses musiciens. Une unification qui permettrait au cerveau de donner naissance à la conscience. Toutefois, cette hypothèse reste à vérifier.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Nature

Une protéine végétale contre la maladie d'Alzheimer
Mardi, 18/04/2017 - 15:23

Une équipe de l’Université McGill a montré qu'une famille de protéines présente dans la nature, la « 14-3-3 » possédait des fonctions neuroprotectrices. Au cours de la recherche, l’équipe s’est inspirée d’un processus par lequel les plantes répondent à un type spécifique d'infection fongique. Lorsque les plantes sont exposées à la fusicoccine-A, une petite molécule produite par une souche de champignon, les feuilles de la plante se fanent, mais les racines poussent de plus en plus. Les chercheurs ont constaté que la fusicoccine-A affecte l'activité 14-3-3 en stabilisant ses interactions avec d'autres protéines. Or la famille de protéines « 14-3-3 » est le dénominateur commun dans ce phénomène de repousse, alors que l'identité des autres protéines impliquées et les activités biologiques qui en résultent diffèrent entre les plantes et les animaux. « Du coup », les chercheurs ont fait l’hypothèse que la fusicoccine-A pourrait être un moyen efficace d'exploiter 14-3-3 pour réparer les axones.

Pour tester cette théorie, les chercheurs ont traité mécaniquement les neurones endommagés en culture avec la molécule et ont observé les résultats. Par observation au microscope, ils constatent, dès le lendemain, que les axones  se développent « comme des mauvaises herbes ». Les chercheurs ont donc fait une seconde hypothèse, celle que la fusicoccine-A pourrait stimuler la réparation des axones dans un système nerveux blessé.

Ces recherches suggèrent que la fusicoccine-A et des molécules similaires pourraient être une base prometteuse de développement de nouveaux traitements des lésions axonales. De futures recherches sont également prévues pour mieux comprendre comment la fusicoccine-A améliore la réparation axonale. Dans cet esprit, une protéine appelée GCN1 semble prometteuse, car sa liaison physique avec 14-3-3 est un facteur important de la croissance de l'axone induite par la fusicoccine-A. Il va donc falloir examiner la fonction de GCN1 dans le système nerveux et tester si la liaison avec 14-3-3 peut être une cible thérapeutique. C’est donc une toute nouvelle stratégie médicamenteuse qui se dessine pour promouvoir la régénération des axones avec une famille de petites molécules qui pourraient être d'excellents candidats pour le développement futur de médicaments.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Neuron

Voir les protéines dans leur milieu naturel grâce au spin
Mardi, 18/04/2017 - 15:13

Observer la structure de protéines dans leur milieu naturel n'est pas chose facile. Pour cela, il faut en général les extraire, les purifier, voire les cristalliser. Une équipe de l'Institut des sciences du vivant Frédéric Joliot du CEA a testé une technique de résonance paramagnétique électronique (RPE) pour déterminer la distance intramoléculaire dans une protéine à l'intérieur de cellules bactériennes intactes d'Escherichia coli. C'est une première qui permettra, de proche en proche, de remonter à la structure entière de ladite protéine.

La technique RPE appelée Peldor (Pulsed electron double resonance) a été utilisée. "Elle détecte l'interaction entre les spins électroniques de deux ions métalliques de transition qui contiennent des électrons non appariés, par exemple entre deux ions gadolinium(III) ou deux ions manganèse(II)", explique Leandro Tabares, dernier auteur de cette étude. "Il devient ainsi possible de mesurer la distance entre deux spins électroniques, donc entre deux métaux". Des distances entre 2 et 15 nm sont accessibles. "Nous avons construit par fusion génétique une protéine intégrant deux peptides à sa surface, à ses deux extrêmes", poursuit le scientifique. "Ce peptide a la particularité de pouvoir accrocher les atomes de gadolinium qui passent à sa proximité".

Cette protéine génétiquement modifiée a été conçue pour ne pas perturber le fonctionnement de la cellule vivante. Ainsi, il est possible de mesurer la distance entre deux points de la protéine avec une grande précision, et ce dans son milieu naturel sans nécessité de purification ou de marquage in vitro. En faisant varier les points d'accroche des deux peptides sur la protéine, la structure de cette dernière peut être approchée. "C'est la première fois que l'on regarde une protéine avec une sonde de spin synthétisée dans la cellule", précise Leandro Tabares. Il suffit en effet de mettre en contact le milieu cellulaire avec du gadolinium pour que ce dernier rentre dans la cellule, s'accroche spontanément aux peptides et procure des informations sur la distance entre les deux peptides de la protéine.

Quelle est la prochaine étape ? "Si nous n'avons pas repéré d'effet toxique du gadolinium dans les cellules, nous comptons travailler avec un autre métal, le manganèse, que l'on trouve naturellement dans les cellules", répond le chercheur. "Bien évidemment, nous envisageons aussi de répondre à de vraies questions biologiques et de sonder différents types cellulaires".

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

NCBI

Comment avoir deux fois plus de mémoire ?
Mardi, 18/04/2017 - 11:43

Selon une étude dirigée par Michael Greicius de l'Ecole de Médecine de Stanford, la mémoire s’entretiendrait et se travaillerait. En employant les techniques adéquates, il serait ainsi possible de doubler ses capacités en un mois, par exemple en adoptant la méthode des champions de la mémoire, qui s’affrontent lors de compétitions où les concurrents doivent retenir le plus grand nombre de mots. Pour parvenir à ces conclusions, ces spécialistes ont tout d’abord étudié le cerveau des meilleurs compétiteurs réussissant à se souvenir de plusieurs dizaines de mots. 

Si la structure cérébrale des champions ne différait pas de celle des personnes à la mémoire moins développée, les connexions entre les diverses zones de leur cerveau se sont avérées différentes. Les scientifiques ont alors soumis trois groupes de volontaires à un entraînement quotidien spécifique pendant 40 jours. Les premiers n’ont reçu aucune instruction, les seconds ont suivi une technique destinée à améliorer la mémoire à court terme et les derniers ont été initiés à la méthode des loci. Egalement appelée « palais de la mémoire », elle consiste à associer chaque souvenir à un lieu et, pour le retrouver, se déplacer dans un palais imaginaire. A la fin de la période, ce dernier groupe était le plus performant, avec une capacité à se souvenir d’une soixantaine de mots, contre seulement 37 pour les sujets ayant suivi l’autre type d’entraînement.

Les chercheurs ont également constaté chez les volontaires adeptes de la méthode des loci des capacités de mémoire toujours supérieures à la moyenne quatre mois après l’expérience. Mais surtout, des connexions cérébrales similaires à celles des meilleurs participants aux compétitions. Si la technique utilisée par les spécialistes pour doper la mémoire des sujets semble prometteuse, elle devra cependant encore être testée sur un plus grand nombre de personnes et avec d’autres exercices avant de susciter un réel espoir.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Stanford

Le premier médicament anticancéreux entièrement développé en Chine
Mardi, 18/04/2017 - 11:35

C’est un événement : la première molécule découverte et développée de A à Z en Chine par Chi-Med, en partenariat avec l'américain Lilly, va être soumise à l'examen des autorités de santé, d'abord chinoises puis américaines et européennes en vue de son enregistrement et de sa mise sur le marché.

Les géants mondiaux de la santé accourent en Chine. La société vient en effet d'annoncer que dans le cadre d'une étude de Phase III (416 patients) en troisième ligne, contre placebo, le fruquintinib augmentait la survie globale des patients atteints de cancer colorectal métastatique. Le produit est également testé en Phase II en combinaison avec l'Iressa d'AstraZeneca en première ligne dans le cancer du poumon.

« Cela montre que la Chine a les ressources, les compétences et la persévérance pour émerger comme innovateur dans le champ de la cancérologie. Avec huit petites molécules développées dans le cadre de 30 essais cliniques dans le monde, Chi-Med est à l'avant-garde de cette évolution », a estimé Simon To, président de cette société de 2.300 salariés qui fait partie de l'empire du milliardaire hongkongais Li Ka-Shing.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Pharmpro

Le cerveau dix fois plus actif que prévu...
Mardi, 18/04/2017 - 11:27

Des scientifiques de l'Université UCLA à Los Angeles (Etats-Unis) viennent de découvrir que notre cerveau est en fait 10 fois plus actif que nous le pensions. Selon ces travaux, le cerveau est comme une espèce d'arbre dont le tronc est appelé Soma, lié à plusieurs petites branches, les dendrites.

Jusqu'ici les scientifiques pensaient que les dendrites se contentaient de faire passer passivement les informations et étaient activées par les impacts électriques du soma, mais il n'en est rien. Les résultats de l'expérience ont démontré que les dendrites génèrent en réalité leurs propres pulsations électriques et même 10 fois plus que le soma. "Les dendrites constituent plus de 90 % du tissu cérébral. Apprendre qu'elles sont plus actives que le soma change complètement la façon dont fonctionne le cerveau et pourrait aider à traiter des troubles neurologiques qui jusqu'ici ne peuvent être soignés", expliquent les chercheurs dans l'étude.

Les chercheurs ont également constaté que les dendrites génèrent de grandes variations de tension et qu'elles fonctionnent non seulement sur le mode binaire mais également en générant de longues et lentes variations de tensions, ce qui suggère que les dendrites peuvent également calculer de manière analogique. "Nous avons constaté que les dendrites se comportent comme des unités de calcul hybrides, à la fois analogiques et numériques, qui sont donc fondamentalement différentes des ordinateurs purement numériques que nous utilisons mais assez semblables aux ordinateurs quantiques en cours de conception" a précisé Mayank Mehta, professeur de neurophysiologie à l' UCLA (Los Angeles) et principal auteur de cette étude.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Eurekalert

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Pop Up, le concept d'Airbus qui combine drone et auto !
Jeudi, 20/04/2017 - 20:08

Airbus a présenté un concept de transport pour le moins novateur, baptisé Pop Up, au salon automobile de Genève. Cet engin est un étonnant mélange d'automobile citadine électrique et de drone pouvant transporter deux passagers (un peu comme celui du chinois Ehang) et un conteneur pouvant être posé sur rails (voire dans les tubes des futurs Hyperloop). Un concept "radical" mais "réalisable", indique le groupe Airbus, dans la lignée des précédentes expérimentations de l'Européen : Vahana et City Airbus.

Le cœur du système Pop Up est l'intelligence artificielle permettant aux passagers d'organiser leurs déplacements en trois dimensions pour passer d'un système de transport à l'autre. Ce "moteur de recherche" multimodal peut compiler de nombreuses données (habitudes de l'utilisateur, météo, trafic, coûts, connexion avec le covoiturage et l'autopartage) pour proposer le trajet idéal.

Concrètement, les passagers planifient leur trajet et réservent leur voyage via une application conviviale. Le système suggère automatiquement la meilleure solution de transport - en fonction des connaissances de l'utilisateur, des horaires, de l'encombrement du trafic, des coûts, des demandes de covoiturage, etc. - reliant le module aérien ou terrestre, ou d'autres moyens de transport, à la capsule du passager selon ses préférences et ses besoins.

La capsule est au cœur du concept : elle est conçue pour accueillir deux passagers. Ce cocon monocoque en fibre de carbone mesure 2,6 mètres de long, 1,4 mètre de haut et 1,5 mètre de large. La capsule se transforme en voiture de ville en se fixant simplement au module terrestre, qui est électrique et doté d'un châssis en fibre de carbone. Pour les trajets dans les mégapoles avec un trafic dense et congestionné, la capsule se déconnecte du module terrestre et est transportée par un module aérien de 5 mètres par 4,4 mètres propulsé par huit rotors contrarotatifs.

Dans cette configuration, Pop.Up devient un véhicule aérien urbain autopiloté, tirant profit de la troisième dimension pour se déplacer de manière efficace d'un point A à un point B tout en évitant l'encombrement du trafic terrestre. Lorsque les passagers ont atteint leur destination, les modules aérien et terrestre retournent de manière autonome avec la capsule aux stations de recharge dédiées pour attendre les prochains clients.

"Beaucoup d'obstacles restent à surmonter pour voir un tel objet évoluer dans nos villes", reconnaît Mathias Thomsen, directeur général pour la mobilité aérienne urbaine d'Airbus. Le chemin est encore long mais Airbus entend jouer un rôle dans ce processus.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Aérocontact

Sedric veut révolutionner les transports urbains
Jeudi, 20/04/2017 - 19:31

Volkswagen vient de présenter au salon de Genève un étonnant véhicule qui préfigure ce que pourraient être les transports urbains du futur. Baptisé Sedric (pour "self driving car"), cet engin est un minispace électrique autonome, sans volant, sans pédales ni tableau de bord.

Sedric a été conçu par le Centre européen des technologies du futur du groupe, basé à Potsdam, et par le centre de recherche de Wolfsburg. Ni véhicule personnel, ni navette autonome, Sedric est un peu tout à la fois, un objet de mobilité à partager.

Son design est censé inspirer la sympathie et la confiance aux utilisateurs. L'ergonomie a été soignée pour permettre une utilisation universelle, y compris pour les personnes aveugles. Le véhicule se contrôle par une application smartphone et un assistant vocal avec lequel il est possible de discuter. Des signaux visuels, sonores et vibrations permettent de faire le lien entre le véhicule et les utilisateurs. Le pare-brise est aussi utilisé comme surface de projection d'informations en réalité augmentée. Mais c'est un bouton qui regroupe l'essentiel des commandes.

Comme pour le concept car Instinct de Peugeot, l'intérieur a été traité comme un salon roulant avec un travail d'orfèvre sur les matériaux et l'ambiance de bord. Détail amusant : des plantes dépolluantes sont même présentes sous le pare-brise, comme une mini-serre sur roues ! Sedric se veut un véhicule autonome de niveau 5, entièrement automatique sans supervision d'un humain.

Il pourra donc être utilisé dans le cadre de flottes de véhicules en libre-service (par exemple avec la nouvelle filiale Moia du groupe VW), ou bien partagé dans le cadre d'une famille. Volkswagen imagine un scénario où le véhicule pourrait emmener les enfants à l'école, trouver une place de parking, aller récupérer des courses, récupérer un invité à la gare et les enfants à la sortie de l'école…

Tout ceci relève encore de la science fiction mais avec ce concept, Volkswagen indique la direction qu'il veut prendre à long terme. Toutes les marques du groupe seront invitées à s'emparer du sujet et à livrer leur propre vision du véhicule autonome.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

L'Usine Digitale

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