Life Sciences Université Paris-Saclay

A l'Institut de Biologie Intégrative de la Cellule (I2BC, Gif-sur-Yvette, Institut Joliot, CEA, Saclay), l'équipe « Modélisation et ingénierie des protéines » et la nouvelle plate-forme « Binders » utilisent la biologie combinatoire et l'évolution dirigée pour générer des protéines artificielles à motifs répétés, appelées alphaReps, qui peuvent lier spécifiquement des protéines cibles choisies. Elles ont entrepris l'ingénierie d'assemblages moléculaires utilisant ces alphaReps et récemment ont cherché à mettre au point un système générique permettant de lier toute structure cible sur une structure porteuse et ainsi d'imager la cible par cryo-microscopie électronique. Elles se sont pour cela associées au pôle de « Biologie Structurale » de l'I2BC et en particulier sa plateforme I2BC / Plateforme de cryo-microscopie électronique (CRYO-EM).

Il est encore aujourd’hui difficile de résoudre par cryo-microscopie électronique la structure de protéines de petite taille (MM 100 kDa). L’approche développée permettrait en particulier de lever cette limite. Comme preuve de concept, la GFP (green fluorescent protein) a été choisie comme cible pour la résolution de structure en réalisant plusieurs constructions basées sur les alphaReps. Une alphaRep liant la GFP a été fusionnée directement sur une structure porteuse, ou à une autre alphaRep liant la structure porteuse (double alphaRep 'tête-bêche'). Les protéines ainsi conçues ont été produites et les complexes imagés. Des jeux de données de cryo-microscopie électronique ont été collectés pour six de ces assemblages à façon, suivis d'analyses d'images et de reconstructions 3D. Une preuve de concept du potentiel de la stratégie a été apportée pour un assemblage utilisant comme structure porteuse la béta-galactosidase d'E. coli, un tétramère de symétrie D2 de 520 kDa. La reconstruction 3D montre la double alphaRep tête-bêche liant d'un côté la béta-galactosidase, de l'autre la GFP.

Ce premier succès montre les perspectives que la démocratisation de la cryo-microscopie électronique peut ouvrir à l'ingénierie des protéines, en permettant de visualiser rapidement et jusqu'à l'échelle atomique des assemblages conçus rationnellement et/ou par évolution dirigée.

Contact : Ana-Andreea Arteni & Stéphane Bressanelli (plt-cryoem@i2bc.paris-saclay.fr)

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Envie de (re)lire son précédent FOCUS PLATEFORME (17 février 2020)? FOCUS PLATEFORME : Des analyses par cryo-microscopie électronique révèlent les mécanismes d'auto-assemblage de l'α-synucléine, une protéine impliquée notamment dans la maladie de Parkinson

I2BC / Plateforme de cryo-microscopie électronique (CRYO-EM). La plateforme dispose d’un cryo-microscope électronique 120 kV (Tecnai, FEI (aujourd’hui ThermoFisher Scientific)), équipé d'une caméra à détection directe (K2 Gatan) et d'un porte-objet refroidi (Gatan 626). Courant 2024, Cryo-EM sera aussi équipé d’un instrument dernière génération (Glacios 2, ThermoFisher Scientific), associé à une caméra Falcon 4i (ThermoFisher Scientific). Ces équipements permettent l'observation des objets biologiques (protéines, complexes multi-protéiques, virus, liposomes, assemblages multi-moléculaires, ...) après coloration négative, ou par cryo-microscopie électronique dans leur milieu aqueux naturel. La coloration négative permet de vérifier la qualité et l'homogénéité des échantillons, mais aussi d'avoir une idée de la forme des objets et éventuellement de déterminer la stœchiométrie de certains assemblages. Les images obtenues en cryo-microscopie électronique sur l’équipement à venir (Glacios 2, ThermoFisher Scientific), ainsi que les moyens de calcul déjà disponibles sur la plateforme, permettront le crible de grilles et la détermination de structures 3D à haute résolution (3Å). Ces premières structures permettent d'accéder aux microscopes plus puissants (eg. 300 kV Titan Krios de SOLEIL (Saclay, 2024), de l'ESRF (Grenoble) ou de l'IGBMC (Strasbourg)), menant aux résolutions atomiques. La plateforme permet aussi l'observation de complexes in situ (protéines à la surface d'organites purifiés ou de virus enveloppés, protéines membranaires reconstituées dans des liposomes, etc.) par cryo-tomographie électronique. Cette plateforme fait partie du pôle des plateformes de Biologie Structurale de l'I2BC qui comprend : i) les plateformes de Cristallisation, RMN, CryoEM, Mesures d'Interactions Macromoléculaires, et ii) les plateaux techniques d'Expression de protéines solubles ou membranaires en levures, Expression des protéines en cellules d'insectes et Bioinformatique structurale. D’autre part, cette plateforme, ainsi que trois autres (cristallisation, Mesures d'Interactions Macromoléculaires (PIM) et binders (alphaReps) sont aujourd’hui labélisées IBISA sous la bannière BioStruct@UPSAY.

A propos de l’Institut de Biologie Intégrative de la Cellule (I2BC - UMR 9198). L’I2BC est une Unité Mixte de Recherche (CEA, CNRS, Université Paris-Saclay), constituée de 60 équipes de recherches et 15 plateformes technologiques, provenant de 8 unités de recherches (CGM, IBBMC, IGM, ISV, LEBS, VMS, SB2SM, SBiGeM). L’institut est réparti sur 3 sites de recherche (Campus d’Orsay Vallée de l’Université Paris-Saclay, Campus du CNRS de Gif sur Yvette et Campus du CEA / Centre de Saclay) au sein de 14 bâtiments jusqu’au rassemblement programmé sur le campus du CNRS de Gif-sur-Yvette.

L’infrastructure de recherche RARe pour « Ressources Agronomiques pour la recherche » rassemble aujourd’hui plus de 30 centres de ressources biologiques (CRB), qui ont pour mission de collecter, caractériser, conserver et distribuer des ressources biologiques utiles à la recherche agronomique. Elle est portée par trois organismes fondateurs, INRAE, CIRAD et IRD, et est inscrite sur la feuille de route nationale des infrastructures de recherche depuis 2016, dans le domaine « Sciences du système Terre et Environnement ».

RARe a pour objectifs d'améliorer la gestion et la visibilité des ressources biologiques hébergées par les CRB qui la constituent et de faciliter leur utilisation par les chercheurs en sciences du vivant et sciences environnementales, au niveau national et européen. Les CRB sont regroupés en cinq piliers, définis par la nature biologique des ressources conservées (semence, graine, individu entier, tissu, souche bactérienne, ADN…) et/ou par la finalité des recherches auxquelles contribuent les ressources : pilier animal, pilier plante, pilier forêt, pilier micro-organisme, et pilier environnement (ECOSYS / BRC4Env, voir aussi leur précédent FOCUS PLATEFORME). Chaque pilier coordonne les activités des CRB dans leur domaine. Quatre piliers de RARe (animal, plante, microorganismes, environnement) ainsi que la gouvernance de cette infrastructure sont dans le périmètre de l’Université Paris-Saclay.

RARe organise des séminaires scientifiques sur des thématiques transversales, avec par exemple l’étude des microbiotes, la contribution des CRB aux recherches pour la transition agro-écologique ou encore la contribution des ressources biologiques à l’adaptation et à l’atténuation du changement climatique. D’une manière générale, RARe contribue à préserver et à mieux connaitre la biodiversité. En particulier, RARe propose une conservation sécurisée à long terme des échantillons issus de protocoles de longue durée (observation, expérimentation, sélection). Le dépôt dans un CRB a pour but de faciliter la réutilisation d’échantillons qui sont bien décrits, associés à des données phénotypiques précieuses et constituent une référence pour des études ultérieures. L’ensemble des échantillons issu d’un protocole expérimental peut ainsi constituer une ‘collection’, identifiée par un certain nombre de métadonnées décrivant la population étudiée (espèce, race, variété, souche) et le protocole expérimental, sans oublier les données temporelles et géographiques. Ces échantillons peuvent ensuite être fournis à d’autre chercheurs que ceux qui ont mis en place le protocole, dans une politique de partage des ressources, sans pour autant négliger la reconnaissance des chercheurs à l’origine de la constitution de cette collection.

RARe a également porte le projet ABS4BRCs soutenu par le GIS IBISA.

En savoir plus ? Consulter : Innovations dans le domaine des Ressources Agronomiques pour la Recherche, 2022.

Contact : contact.RARe@inrae.fr

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ECOSYS / The Biological Resource Centre for the Environment (BRC4Env). Le réseau de Centres de Ressources Biologiques et de collections « ressources environnementales », BRC4Env, collecte, conserve, sécurise, caractérise et met à disposition les ressources biologiques issues de l'environnement (matériel biologique et données associées), de manière sécurisée et avec une traçabilité optimale. Ces ressources biologiques et/ou génomiques sont échantillonnées à partir de sols, de sédiments, d'eaux, d'écosystèmes agricoles, et conservées dans des collections organisées. Elles concernent les communautés microbiennes, ainsi que les ressources animales et végétales, utiles aux recherches dans le champ de l'agroécologie, dont la gestion ou la propagation ne dépendent pas directement d'une intervention humaine. Ces ressources sont utilisées pour : i) décrire, documenter et caractériser les différentes composantes de l'environnement ; ii) développer des procédés à des fins de biocontrôle des ravageurs des cultures et iii) comprendre les interactions entre différents types d'hôtes et de parasites. BRC4Env soutient la recherche fondamentale et appliquée et rend ces ressources disponibles pour les chercheurs du monde académique, mais aussi de l'industrie et de la société civile (ONG...). Les centres de ressources Biologiques et collections de BRC4Env s'appuient sur des plateformes analytiques et des dispositifs d'accès aux écosystèmes. Ils mettent en œuvre le protocole de Nagoya.

La plateforme de spectrométrie de masse, labellisée par Genopole et opérée par le laboratoire LAMBE (Laboratoire Analyse, Modélisation, Matériaux pour la Biologie et l'Environnement, Université d’Évry Paris-Saclay / CNRS / Cergy Paris Université) se dote d’un nouvel instrument offrant une capacité inégalée de séparation, caractérisation et quantification d'espèces moléculaires en mélanges complexes, grâce à la combinaison de la haute résolution et de la mobilité ionique cyclique : un SELECT SERIES Cyclic IMS (Waters). Cet équipement a été financé par Genopole et l’Université d’Évry Paris-Saclay et a été installé en juin 2023 au sein du LAMBE qui apporte son expertise en chimie analytique, analyse structurale et biophysique. L’équipement mutualisé répond aux enjeux actuels de recherche et d’innovation biotech des laboratoires et entreprises du biocluster Genopole. Il fait partie des trois seuls équipements de ce type disponibles en France !

L’essor des sciences post-génomiques et de leurs applications en santé, biomatériaux, énergie, agro-ressources, environnement fait naître des besoins croissants de caractérisation moléculaire à haute sensibilité et résolution, pour les laboratoires académiques comme pour les acteurs industriels. Le système SELECT SERIES Cyclic IMS (Waters) répond à ces nouveaux enjeux de recherche et d’innovation. Il associe une technologie de rupture, la séparation moléculaire par mobilité ionique cyclique (Cyclic IM), à la détection et la caractérisation structurale de molécules en mélange par spectrométrie de masse (MS). Cet instrument de pointe particulièrement polyvalent, satisfera les demandes en R&D des laboratoires académiques et entreprises du biocluster évryen, ainsi que de l’Université Paris-Saclay. Il répond d’ores et déjà aux besoins de cinq laboratoires du campus génopolitain (SABNP, LBEPS, Génomique Métabolique, GenHotel, sans oublier le LAMBE).

Une palette technologique remarquablement complète sur la plateforme ! Le LAMBE dispose pour cet instrument d’un large éventail de sources d’ionisation et de modes de fragmentation. Il est ainsi possible d’effectuer des analyses de liquides, ou de solides, grâce aux sources ESI, nanoESI, ASAP, APCI et DESI. La source DESI permet notamment l’analyse par imagerie moléculaire. Différents modes de fragmentations, c’est-à-dire diverses méthodes permettant de rompre des liaisons chimiques (par CID, ECD et SID), peuvent également diversifier l’information structurale obtenue. C’est le cas par exemple pour des protéines, peptides ou des oligo/polysaccharides qui contiendraient des groupements labiles, ou pour des édifices supramoléculaires de grande taille. « En termes de performance, grâce à un analyseur dit « à temps de vol » équipé de deux miroirs électrostatiques, le nouvel instrument peut atteindre une haute résolution en masse : par exemple > 100 000 (M/DM) pour l’ion [M+6H]6+ de l'insuline bovine » précise Régis Daniel, directeur du LAMBE et co-responsable de la plateforme de spectrométrie de masse. « Une haute résolution permet de séparer plus d’espèces moléculaires et facilite la détermination des structures » explique-t-il. « Cet équipement fournit une précision de mesure de masse des composés < 0,5 ppm ce qui permet de déterminer les formules brutes de petites molécules avec plus de certitude ». L'instrument de mobilité ionique cyclique (cIM) peut également recevoir en amont une dimension séparative supplémentaire grâce au couplage chromatographique selon deux configurations au choix : à débit analytique/micro LC-MS (LC-MS : chromatographie en phase liquide couplée à la spectrométrie de masse), « ACQUITY Premier », ou /nano LC-MS, « ACQUITY UPLC M-Class ».

Spectrométrie de masse couplée à la mobilité ionique cyclique : une technologie de rupture. Les récents développements technologiques ont conduit à la commercialisation de différents instruments avec des performances résolutives de plus en plus élevées. C’est dans ce contexte que la société Waters a introduit en 2019 un spectromètre de masse de type QTOF comportant une nouvelle technologie de mobilité ionique haute résolution, le SELECT SERIES Cyclic IMS. Cette technologie de rupture repose sur l’implémentation d’une cellule circulaire de mobilité ionique, qui conduit les ions à effectuer de multiples révolutions dans la cellule remplie d’un gaz. Ce qui est mesuré est alors la mobilité des ions dans le gaz, ce qui permet de les séparer en fonction de leurs structures tridimensionnelles. Comme le nombre de révolutions dans la cellule de mobilité est théoriquement illimité, cela revient à allonger leur trajet également de manière illimitée pour atteindre une performance de séparation inégalée (ultra-haute résolution en mobilité jusqu’à environ 750, en comparaison de 250 max. jusqu’alors). La séparation par mobilité ionique est couplée à la spectrométrie de masse au sein du même instrument SELECT SERIES Cyclic IMS, ce qui constitue une combinaison très puissante pour discriminer des composés différents mais de même masse ou des molécules de même composition mais d’organisation différente.  Si on ajoute à ce dispositif la possibilité de coupler en amont une méthode de séparation supplémentaire par chromatographie, nous obtenons là un des plus puissants systèmes d’analyse actuels. « Equipée de cet instrument technologique rare associé à l’expertise des membres du LAMBE, la plateforme de spectrométrie de masse de Genopole ouvre de larges perspectives aux chercheurs et entrepreneurs du biocluster évryen et à la communauté scientifique sud-francilienne, comme par exemple l’étude de molécules biologiques pour une meilleure compréhension du vivant, la recherche de composés à visée thérapeutique ou environnementale, ou encore le développement industriel de biomatériaux innovants » souligne Julien PICOT, responsable des plateformes de Genopole.

Contact : regis.daniel@univ-evry.fr / Julien.Picot@genopole.fr

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GENOPOLE / LAMBE / Plate-forme de spectrométrie de masse. La plate-forme de spectrométrie de masse offre l'expertise nécessaire au développement de méthodes d'analyses par spectrométrie de masse et chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse dédiées aux macromolécules biologiques et aux polymères synthétiques. Des analyses protéomiques et glycomiques sont réalisées en routine ainsi que des analyses et dosages de petites molécules. Les domaines d'activités de la plateforme portent principalement sur la caractérisation de complexes protéiques immunopurifiés et l'identification des partenaires d'interaction, ainsi que sur l'étude d'interactions non-covalentes (protéine-protéine, polysaccharides-protéines, ADN-ligand, protéines-peptides, biomolécules-cations métalliques).

A propos de Genopole. Premier biocluster français dédié à la recherche en génomique et aux biotechnologies appliquées à la santé et à l’environnement, Genopole rassemble 65 entreprises de biotechnologies, 17 laboratoires de recherche, 24 plateformes technologiques et plateaux techniques mutualisés, ainsi que des formations universitaires (université d’Évry, Paris-Saclay). Son objectif : créer et soutenir des entreprises de biotechnologies et le transfert de technologies vers le secteur industriel, favoriser le développement de la recherche dans les sciences de la vie, développer des enseignements de haut niveau dans ces domaines. Situé à Évry-Courcouronnes, Genopole est principalement soutenu par l’État, la Région Ile-de-France, le Département de l’Essonne, l’agglomération Grand Paris Sud, la Ville d’Évry-Courcouronnes et l’AFM-Téléthon.

Pour obtenir plus de renseignements sur les plateformes labellisées par Genopole, ainsi que sur les équipements mutualisés accessibles à la communauté scientifique francilienne, vous pouvez aussi contacter Julien Picot (Julien.Picot@genopole.fr).

La plateforme de biochimie environnementale Biochem-Env de l’UMR ECOSYS (écologie fonctionnelle et écotoxicologie des agroécosystèmes, INRAE – AgroParisTech – Université Paris-Saclay) intervient dans de nombreux projets de recherche académiques ou de sciences participatives nécessitant la mesure d’indicateurs biologiques dans les sols, les sédiments et la faune.

Outre ses laboratoires conventionnels ou de quarantaine, disposant aujourd’hui d’une chaine robotisée de mesure actuellement dédiée aux activités enzymatiques des sols et sédiments (voir leur premier FOCUS PLATE FORME à ce sujet !), la plateforme Biochem-Env opère aussi un laboratoire mobile (relire leur deuxième FOCUS PLATEFORME sur ce Lab-Mobile !) lui permettant de réaliser les analyses directement sur site, au plus proche des dispositifs expérimentaux et des scientifiques. Ce Lab-Mobile permet également des actions de médiation scientifique, notamment auprès des jeunes (voir leur troisième FOCUS PLATEFORME).

Le développement technologique de la plateforme a permis l’obtention d’un référentiel de données fort de 60 000 valeurs pour un ensemble d’activités enzymatiques mesurées sur près de 10 000 échantillons de sols issus de programmes recherche nationaux et internationaux. Ce référentiel agrège également les données physicochimiques nécessaire à la bonne interprétation des données biochimiques pour apprécier la diversité fonctionnelle des sols. Les jeux de données sont en cours d’ouverture et permettent d’établir des courbes de distribution des valeurs en fonction, et permettent d’ores et déjà de comparer les sols en fonction de leur mode d’occupation. Une seconde étape en cours permettra, par des approches de de modélisation, l’élaboration d’un outil de diagnostic agro-environnemental portant notamment sur les sols soumis à différentes contraintes (pratiques agricoles, production énergétique, pollutions…). Cet outil sera notamment utilisé par des partenaires du secteur privé.

N’hésitez pas à prendre contact avec la plateforme pour vos projets de recherche ou de médiation scientifique. Pour cela, consultez son compte Twitter @INRAE_BIOCHEM ou son site web https://www.biochemenv.fr

Contact : Christian Mougin et Nathalie Cheviron (contact-biochemenv@inrae.fr)

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ECOSYS / Plateforme Biochem-Env. Biochem-Env est une plateforme scientifique et technique centrée sur le développement et la mesure d'indicateurs biochimiques dans l'environnement et les organismes des écosystèmes continentaux. Dans l'environnement (sols et sédiments), la plateforme permet la mesure d'indicateurs fonctionnels (activités enzymatiques impliquées dans les cycles biogéochimiques, métabolisme des macromolécules, activité métabolique globale, respiration?). Elle réalise également la mesure d'indicateurs biochimiques chez les invertébrés benthiques et terrestres (réserves énergétiques et macromolécules, stress oxydant, mécanismes de détoxication, exposition aux contaminants environnementaux...). Biochem-Env offrira à la communauté scientifique des jeux de données ouverts concernant les indicateurs biologiques liés à la biodiversité fonctionnelle des écosystèmes. Les informations et connaissances obtenues par la plateforme permettront le développement d'approches mathématiques et de modélisation pour évaluer et prévoir les impacts de perturbations de l'environnement sur la biodiversité fonctionnelle.

La plateforme Penfield (ou plateforme d'imagerie du cerveau humain à très haute résolution temporelle par électroencéphalographie (EEG)) est l’une des 6 plateformes opérées par le CIAMS (laboratoire « Complexité, Innovation, Activités Motrices et Sportives »). Située à la Faculté des Sciences du Sport de l'Université Paris-Saclay (Campus d’Orsay), cette plateforme est régulièrement utilisée pour des projets de recherche s’inscrivant dans le domaine des neurosciences cognitives, comportementales et affectives. Elle vient particulièrement en support de deux champs d’investigations scientifiques actuellement développés au sein de l’équipe « Mouvement Humain, Adaptation et Performance Sportive » (MHAPS) du laboratoire. Le 1er axe de recherche a pour objectif d’identifier les déterminants d’une interaction naturelle avec un personnage virtuel (avatar) exprimant des émotions. Nos travaux s’intéressent au rôle de mouvements neutres (non communicatifs, telles que des oscillations posturales liées à l’équilibration humaine) pour améliorer le réalisme comportemental de personnages virtuels et rendre l’expression de leurs émotions plus crédible. De récents résultats de notre équipe révèlent que ces animations augmentent de façon significative la réaction affective face à un personnage exprimant de la douleur. Le 2ème axe de recherche vise à étudier les bases neuro-fonctionnelles du mouvement humain et de la plasticité sensorimotrice. Nos travaux s’intéressent notamment au rôle du sommeil dans le processus de consolidation de la mémoire, ainsi qu’aux effets d’une restriction sensorielle temporaire (i.e., immobilisation d’un membre) sur la plasticité cérébrale et la cohérence cortico-musculaire (couplage oscillatoire entre l’activité corticale et l’activité musculaire).

Retour sur une publication récente (Treal et al., Heliyon 2023) mettant en valeur les équipements et expertises de la plateforme. Cette étude vise à mieux comprendre l’effet des mouvements neutres (i.e. oscillations posturales humaines) visant à rendre plus ‘vivant’ le personnage virtuel sur les corrélats cérébraux associés au traitement de son expression faciale de douleur. Nous avons présenté à 20 jeunes adultes (13 hommes et 7 femmes, âge moyen : 23 ans) des vidéos montrant un personnage virtuel avec une expression faciale de douleur. Dans une condition, le corps du personnage n’était pas animé (« condition figée ») et dans une autre condition, nous avons ajouté des oscillations posturales issues d’une capture de mouvement humain (« condition oscillations »). Dans cette étude les participants devaient juger l’intensité de la douleur exprimée par le personnage virtuel. Nous avons également enregistré la réponse cérébrale associée à la perception et au jugement de l’expression douloureuse au moyen de l’EEG. Nos résultats indiquent que les participants perçoivent l’expression faciale de douleur du personnage virtuel significativement plus intense en présence des oscillations biologiques du corps par rapport à la condition où il est « figé ». Surtout, l’amplitude de la réponse cérébrale associée à la réponse empathique suscitée par l’expression faciale de douleur du personnage est également significativement plus forte dans la condition « oscillations » par rapport à la condition « figée ». Cette étude démontre l’importance de prendre en compte ces éléments d’animation lors de l’utilisation de paradigmes expérimentaux s’appuyant sur la réalité virtuelle en neurosciences affectives et cognitives.

Contacts : Aurore Meugnot (aurore.meugnot@universite-paris-saclay.fr); Arnaud Boutin (arnaud.boutin@universite-paris-saclay.fr); Jean Jeuvrey (jean.jeuvrey@universite-paris-saclay.fr).

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CIAMS / Plateforme Penfield. Plateforme d'imagerie du cerveau humain à très haute résolution temporelle par électroencéphalographie (EEG). La plateforme EEG est utilisée à des fins de recherche fondamentale et appliquée en neurosciences cognitives et comportementales chez l'homme adulte sain. L'enregistrement du signal EEG peut également être couplé à des mesures électrophysiologiques (e.g., EMG, activité électrodermale) pour des enregistrements simultanés et complémentaires.

A propos du CIAMS. Le CIAMS est un laboratoire multidisciplinaire (SDV et SHS) en sciences du mouvement et facteurs humains. Il contribue notamment au réseau Neurosciences, Mouvement, Handicap des unités de recherche en Sciences de la Vie de l'Université Paris-Saclay. Le CIAMS est un membre fondateur de la Fédération Demenÿ-Vaucanson (FéDeV), une Structure Fédérative de Recherche impliquant une quinzaine d’unités de recherche, dont la mission est de structurer la communauté scientifique de Paris-Saclay dans le domaine des sciences du mouvement.

La plateforme SPOmics-Interactome (Institute of Plant Sciences Paris-Saclay (IPS2), Univ Evry, INRAE, CNRS, Université Paris-Saclay, Université Paris Cité) a été impliquée dans le projet international Arabidopsis Interactome Mapping - AIM afin d'établir la première carte du réseau d'interactions protéiques des plantes et aussi dans la construction de la plus grande base de données d'interacteurs d'effecteurs de pathogènes et dans plusieurs collaborations internationales en biologie végétale.

Les protéines sont en effet les éléments de base de la transduction des signaux et des voies de biosynthèse, ainsi que les composants structurels qui soutiennent la vie. Au cours des dernières décennies, des preuves de plus en plus nombreuses soutiennent l'importance des complexes protéiques, plutôt que des protéines uniques, pour la régulation des processus biologiques. Ainsi, l'élucidation des interactions protéine-protéine qui se produisent dans les organismes vivants est un aspect central de la recherche biologique, et, avec les approches "omiques", elle représente une étape importante pour parvenir à une compréhension plus large des processus biologiques.

Chez les eucaryotes, l'origine endosymbiotique des cellules et la séparation inhérente des compartiments intracellulaires nécessitent une communication efficace entre les organites et le noyau. Des preuves significatives suggèrent que le réticulum endoplasmique (RE) et les chloroplastes sont biochimiquement connectés, permettant, entre autres, l'échange d’eau oxygénée (H2O2). Ce composé peut également induire la formation de stromules plastidiques (protubérances tubulaires remplies de stroma qui s'étendent à partir du corps principal des plastides) pour transporter des signaux vers le noyau. Ces signaux entraînent l'activation de voies rétrogrades et, si la production de ROS est suffisamment importante, la mort cellulaire.

La plateforme a récemment fait synthétiser l'ensemble de l'ORFeome du chloroplaste d'Arabidopsis afin de créer le premier réseau d'interaction protéine-protéine du chloroplaste par un système de double hybride sur levure (Y2H) à large échelle. Les résultats préliminaires sur 31 protéines codées par le génome du chloroplaste criblées contre la collection de 12 000 protéines d'Arabidopsis révèlent plusieurs interactions entre les protéines du chloroplaste et celles du RE impliquées dans la réponse aux stress biotiques et abiotiques et dans les voies de signalisation rétrograde. Ces résultats permettent de souligner l'existence de liens étroits entre les chloroplastes et le réticulum endoplasmique, et feront l’objet d’une présentation lors du congrès Plant Biology Europe (Marseille, 3-6 juillet 2023).

Contact : Dario Monachello (dario.monachello@inrae.fr)

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IPS2 / SPOmics-Interactome. SPOmics-Interactome est la plateforme d'étude des interactions protéine-protéine de l'IPS2. Les technologies qu'elle maitrise sont basée sur la seule méthode permettant la détection de ces interactions à haut débit et in vivo - le système double-hybride chez la levure (Y2H) - aujourd'hui optimisé et automatisé. A ce titre, grâce à l'utilisation de plaques 384 puits et d'un système robotisé d'une part, mais aussi d'un protocole entièrement en milieu liquide, la plateforme est capable de cribler un pool de 50 protéines hybrides (DB- X) contre la banque de protéines hybrides AD-AIM (environ 12000 protéines d'Arabidopsis) en deux mois. Le protocole généralement utilisé est le suivant : Les plasmides portant les ORFs codant pour les protéines d'intérêt fournis par nos collaborateurs dans le vecteur pDEST - DB sont utilisés pour transformer des levures, puis les protéines DB-X hybrides sont testées pour éliminer celles capables d'auto-activation. Les levures exprimant les protéines DB-X hybrides sont alors cultivées individuellement dans des milieux sélectifs, puis combinées en pools de 50 clones et criblées contre la banque AD-AIM. Après identification des protéines candidates, une analyse matricielle en Y2H est effectuée par « déconvolution » des 50 DB-proies et par tests individuels contre les candidats AD-appâts. Une étape finale de séquençage des protéines AD- et DB- permet la validation de l'identité des protéines en interaction. Chaque nouvel ORF criblé est intégré dans la banque AD- permettant une constante implémentation du réseau.

SAPS (Sciences Animales Paris-Saclay) est un collectif de recherche d’envergure internationale dédié à la biologie et à la santé animale, en lien étroit avec l’élevage.

Créé en 2015, SAPS fédère sept unités de recherche, deux unités expérimentales et sept plateformes scientifiques, sous les tutelles conjointes de l’Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement (INRAE), d’AgroParisTech, du Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), de l’Ecole Nationale Vétérinaire d’Alfort (ENVA), de l’Agence nationale de sécurité sanitaire de l’alimentation, de l’environnement et du travail (ANSES) et du GIE LCH. Les membres de SAPS sont ancrés dans l’Université Paris-Saclay, notamment dans les Graduate Schools Biosphera, Life Science and Health, et également dans l’Université Paris-Est Créteil (UPEC) via ses partenariats avec l’ENVA et l’ANSES. En ce qui concerne plus particulièrement le périmètre Paris-Saclay, citons les UMRs BREED,  GABI, MoSAR, VIM, ainsi que les UE IERP et SAAJ.

SAPS (Sciences Animales Paris-Saclay) : quels sont les objectifs de ce réseau ?

• Développer de nouvelles connaissances scientifiques en biologie et santé animale.
• Promouvoir les interactions entre les recherches sur les animaux d’élevage ou les animaux modèles et les recherches en santé animale et humaine.
• Renforcer les liens entre recherche en santé animale et santé humaine (One Health, zoonoses, effets de l’environnement).
• Développer les approches prédictives et « data science » dans le domaine de la biologie et de la santé animale.
• Promouvoir des systèmes d’élevage performants et respectueux de l’environnement.
• Contribuer au dialogue science-société et répondre aux attentes diversifiées des citoyens.

SAPS (Sciences Animales Paris-Saclay) : 4 grands domaines de connaissances fondamentales

1. i) la génétique, la génomique et l’épigénétique animale ;
2. ii) la biologie de la reproduction, du développement et la différenciation cellulaire ;

iii) la santé animale et humaine : immunologie et infectiologie ;

1. iv) la biologie computationnelle et modélisation des systèmes biologiques complexes.

Contact : contact-saps@inrae.fr

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En IRM à très haut champ, les inhomogénéités spatiales du champ statique principal (B0) dans le cerveau s’accroissent à cause des disparités de susceptibilité magnétique entre les tissus biologiques, diamagnétiques, et l’air paramagnétique des cavités telles que les sinus ou les oreilles internes. Ces inhomogénéités sont la source d’artefacts dans les images acquises rapidement, notamment des distorsions et des pertes de signal (zones d’ombre très localisées). Si rien n’est fait, on peut donc perdre l’information ténue recherchée en IRM fonctionnelle notamment. Pour tenter d’y remédier, des techniques de compensation sont mises en place par les constructeurs, en équipant les IRM à haut champ de bobines dites de shim qui corrigent les harmoniques sphériques de la décomposition spatiale du champ jusqu’à l’ordre 2, voire 3 dans le cas d’Iseult. Cependant, à 11.7 Tesla, ces corrections restent insuffisantes pour réduire les artefacts des images rapides au niveau obtenu à plus bas champ.

Un système dédié au cerveau humain a donc été développé en interne (NEUROSPIN, Institut Joliot, CEA, Centre de Saclay, Gif-sur-Yvette) et breveté. Il a donné naissance à une structure cylindrique dite SCOTCH, où vient s’insérer l’antenne radiofréquence dans laquelle la tête du sujet est placée. SCOTCH est un ensemble de multiples petites bobines contrôlées indépendamment, et complète le système de 8 grandes bobines fournies par le fabricant Siemens Healthineers pour corriger les inhomogénéités de B0 dans le cerveau humain. Pour concevoir ce fourreau de shim SCOTCH, les cartes de B0 de cerveaux de 100 sujets ont d’abord été acquises sur l'IRM à 3T de NeuroSpin. Puis, à partir de chacune d'elles ont été calculées les nappes de courants devant circuler idéalement sur une surface cylindrique pour contrer les disparités de champ. Une analyse en composantes principales a ensuite permis de retenir les lignes de courant les plus importantes, communes à tous les sujets. En séparant ces lignes, l’équipe d’instrumentation IRM de NeuroSpin a, pour la première fois, défini la taille, la forme et l'emplacement de multiples petites bobines optimisées pour « shimmer » le cerveau des sujets. Un premier prototype de fourreau SCOTCH a été construit, consistant en un cylindre de 3 cm d'épaisseur, d'environ 30 centimètres de diamètre et de longueur, et contenant 48 bobines disposées en 3 couches. Ce prototype a été testé sur une dizaine de sujets à 7T (NEUROSPIN / Imagerie in vivo chez l'homme, ex vivo et in vitro, IRM 7T) et a montré qu’il est équivalent à un système corrigeant les harmoniques sphériques jusqu’à l’ordre 7 avec une puissance illimitée, ce qui constitue un record mondial pour le cerveau. SCOTCH sera prochainement utilisé à 11.7T avec des courants accrus pour faire retomber le niveau d’artefacts au résiduel obtenu à 7T. Un moyen assurément de redonner le sourire aux chercheurs utilisant ces appareils.

En savoir plus ? Pinho Meneses et al., NeuroImage 2022

Contact : Alexis Amadon (alexis.amadon@cea.fr)

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NEUROSPIN / Imagerie in vivo chez l'homme, ex vivo et in vitro, IRM 7T : Technologie : Imagerie par Résonance Magnétique (IRM) à ultra haut champ 7 Tesla. Recherche fondamentale et appliquée sur le cerveau chez l’homme Offre : Gestion de protocoles de recherche biomédicale d’imagerie, recrutement de volontaires sains, acquisition de données d'imagerie in vivo de cerveau chez l’homme ou in vitro de pièces anatomiques, développement et mises en place de séquences IRM (IRM anatomique, IRM de diffusion, spectroscopie RMN, IRM fonctionnelle) analyse et traitement de données d'imagerie.

A propos de NeuroSpin. Neurospin est une infrastructure de recherche sur le cerveau exploitant des grands instruments d'imagerie. NeuroSpin offre à la communauté scientifique publique et privée la possibilité de faire progresser la connaissance du cerveau, et particulièrement du cerveau humain, en proposant un accès à des méthodologies de pointes en imagerie cérébrale et en neuro-informatique. NeuroSpin développe et met à la disposition de la communauté des instruments uniques, notamment en imagerie très haut champs et dans le domaine des big data. Cette offre s'inscrit dans le cadre des missions spécifiques de NeuroSpin qui sont : i) analyser les fonctions du cerveau humain, leur développement dans l'enfance, et l'impact de la culture et de l'éducation ; ii) identifier les marqueurs et les mécanismes de maladies neurologiques, psychiatriques et neurodéveloppementales ; iii) comparer le cerveau humain et celui d'autres espèces animales ; développer et tester des méthodes d'imagerie à toutes les échelles d'observation : par résonance magnétique (IRM), par électro- et magnéto-encéphalographie (EEG et MEG), et par électrophysiologie massivement parallèle ou l'imagerie photonique et v) développer des logiciels spécialisés dans le traitement et la modélisation des grands jeux de données en neuroimagerie.

A propos de l’Institut des sciences du vivant Frédéric Joliot : L’Institut des sciences du vivant Frédéric Joliot (CEA-Joliot) étudie les mécanismes du vivant pour, à la fois, produire des connaissances et répondre à des enjeux sociétaux au cœur de la stratégie du CEA : la santé et la médecine du futur, le numérique et la transition énergétique. Les travaux, fondamentaux ou appliqués, reposent sur des développements méthodologiques et technologiques. Les collaborateurs du CEA-Joliot sont pour moitié impliqués dans des unités mixtes de recherche (UMR), en partenariat avec le CNRS, l'INRAE, l’INRIA, l'Inserm, l’Université Paris-Saclay et l’Université de Paris. Le CEA-Joliot est implanté principalement sur le centre CEA-Paris-Saclay. Des équipes travaillent également à Orsay, Marcoule, Caen, Nice et Bordeaux.

Retour sur les ateliers PGD du GIS IBiSA. Organisés en 2022 et 2023, les derniers ateliers de formation du GIS ont porté sur le plan de gestion des données (PGD). Plus d’un tiers des plateformes IBiSA y ont participé, encourageant le GIS à envisager de nouvelles sessions sur ce thème et à les ouvrir aux CRB. En savoir plus.

Les prochains ateliers de formation du GIS IBiSA. Les ateliers de formation du GIS s'invitent au menu sur le site ibisa.net. Dans l'onglet "Découvrir IBiSA", retrouvez désormais la page "Ateliers de formation" avec les prochaines sessions prévues en 2023 et toutes les informations utiles pour y participer. En savoir plus.

Atelier 1 : Outils pour la gestion de projet et le pilotage de plateformes. Organisé le 13 octobre 2023 à Paris, cet atelier a pour objectif d’orienter le choix, la conception ou l'adaptation de logiciels et d'outils pour gérer facilement et efficacement les tâches et les projets sur une plateforme technologique. En savoir plus.

Atelier 2 : Empreinte écologique des plateformes et bilan carbone. Prévu courant décembre 2023, cet atelier vise à aider les plateformes à mieux cerner les impacts de la recherche sur l'environnement, à calculer leur bilan carbone et à identifier des leviers pour réduire l'empreinte de leurs activités. En savoir plus.

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Vous souhaitez découvrir le potentiel complet de Paris-Saclay en termes de plateformes ? L’interface Plug In Labs Université Paris-Saclay recense et rend visible plus de 200 plateformes du domaine Sciences de la vie - des plateaux techniques, des plateformes technologiques, des infrastructures d’expérimentation, mais aussi des collections - en d’autres termes, des espaces de laboratoires dotés d’équipements, souvent uniques, ou de banques de ressources, associés à un fort potentiel humain, les opérant et les maintenant au meilleur niveau technologique.

A propos d’IBISA. Le GIS IBiSA coordonne la politique nationale de labellisation et de soutien aux infrastructures de biologie, santé et agronomie. Placé sous la tutelle du CEA, du CNRS, d'INRAE, de l'Inria, de l'Inserm, de l’INCa, de la CPU et du Ministère de l’enseignement supérieur, de la recherche et de l’innovation (MESRI), il est l’unique instrument de financement commun à l’ensemble des établissements en sciences du vivant. Grâce à deux appels d’offres dédiés, les plateformes et centres de ressources biologiques (CRB) peuvent candidater à la labellisation IBiSA et accéder à des financements conséquents pour des investissements jugés nécessaires à leurs missions. Le GIS conditionne son soutien à une ouverture large à la communauté scientifique. Il encourage également la création de structures de pilotage, concertation et coopération, l'animation de réseaux thématiques et les démarches qualité en vue de la structuration et certification des plateformes. Plus d’infos sur ibisa.net.

A propos de Plug In Labs Université Paris-Saclay. Plug In Labs Université Paris-Saclay ou PILUPS pour les intimes, est le portail numérique unique retenu par l’Université Paris-Saclay pour la mise en valeur et promotions des compétences, expertises et technologies des laboratoires et plateformes technologiques de son territoire ! Piloté par l’Université Paris-Saclay et la SATT Paris-Saclay, financé par l’IDEX et le Fonds national de valorisation, PILUPS est accessible à tous depuis 2017, partenaire académique comme entreprise, en particulier les PME. Un seul site web : https://www.pluginlabs-universiteparissaclay.fr. Et une seule adresse mail : pluginlabs@universite-paris-saclay.fr.

Le Service Hospitalier Frédéric Joliot (SHFJ, Orsay, Institut des Sciences du vivant Frédéric Joliot) opère plusieurs plateaux techniques d’imagerie moléculaire par Tomographie par Emission de Positons (TEP). L’un d’entre eux (SHFJ / Imagerie préclinique et clinique, in vivo, TEP/TDM) vient de remplacer son imageur clinique TEP couplé à la tomodensitométrie X (TEP-TDM) ! Le modèle en place aujourd’hui (Biograph Horizon®, Siemens Healthineers) a été installé en 2022 et est opérationnel depuis quelques mois ; il remplace une précédente version (Biograph TruePoint®, Siemens Healthineers), acquise en 2008.

Ce nouveau TEP-TDM dispose de la technologie Temps-de-Vol qui permet d’améliorer la sensibilité et la spécificité des examens TEP. Cette sensibilité accrue permet notamment de réduire de 25% l’activité administrée aux patients ainsi que la durée de l’examen. En outre, le nouvel équipement permet une réduction de 30% de l’exposition du patient aux rayonnements X et une diminution des artefacts dans les images dus à la présence d’objets métalliques dans l’organisme, tels que des prothèses. Pour le docteur Duc-Loc Nguyen, médecin nucléaire au SHFJ, ce nouvel équipement permet au patient de bénéficier d’un examen moins irradiant et plus confortable, tout en gardant une qualité d’image optimale pour le diagnostic.

Ce nouvel équipement est aujourd’hui utilisé majoritairement pour une activité de soins courants dans le cadre d’un bilan pour une maladie cancéreuse ou neurologique. Les médicaments radiopharmaceutiques (MRP) administrés aux patients sont marqués au fluor 18, un radionucléide émetteur de positons d’une demi-vie de 110 minutes. Parmi les MRPs les plus utilisés, citons le 2-[18F]fluoro-2-désoxy-D-glucose ([18F]FDG), un analogue du glucose fixé prioritairement par les cellules ayant un métabolisme des glucides élevé, notamment dans le cerveau et par les cellules cancéreuses. Viennent ensuite la 6[18F]fluoro-L-DOPA ([18F]FDOPA) pour l’évaluation de patients soit avec suspicion de syndrome parkinsonien, soit avec des tumeurs neuroendocrines, et la [18F]fluoro-Choline ([18F]Choline) pour les patients avec un carcinome hépatocellulaire (CHC), une hyperparathyroïdie ou un cancer de la prostate. Pour ces derniers patients, l’on peut également avoir recours au [18F]PSMA, un ligand de l’antigène membranaire spécifique de la prostate.

Le nouveau TEP-TDM est également utilisé dans le cadre de la recherche impliquant la personne humaine, notamment dans la recherche sur la maladie d’Alzheimer. Dans ce cas, les MRPs administrés sont synthétisés dans les laboratoires du SHFJ, marqués au fluor-18 également mais aussi au carbone 11, un radionucléide émetteur de positions d’une demi-vie de 20 minutes.

Contacts : Claude Comtat (claude.comtat@universite-paris-saclay.fr)

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SHFJ / Imagerie préclinique et clinique, in vivo, TEP/TDM : La plateforme d'imagerie TEP/TDM permet de réaliser des acquisitions par tomographie par émission de positons (TEP) couplée à la tomodensitométrie (TDM), corps entier précliniques et cliniques. L'imagerie TEP se fait au moyen de radiotraceurs extérieurs ou produits sur site. Des prestations d'analyse des images produites peuvent également être fournies.

A propos de l’Institut des sciences du vivant Frédéric Joliot : L’Institut des sciences du vivant Frédéric Joliot (CEA-Joliot) étudie les mécanismes du vivant pour, à la fois, produire des connaissances et répondre à des enjeux sociétaux au cœur de la stratégie du CEA : la santé et la médecine du futur, le numérique et la transition énergétique. Les travaux, fondamentaux ou appliqués, reposent sur des développements méthodologiques et technologiques. Les collaborateurs du CEA-Joliot sont pour moitié impliqués dans des unités mixtes de recherche (UMR), en partenariat avec le CNRS, l'INRAE, l’INRIA, l'Inserm, l’Université Paris-Saclay et l’Université de Paris. Le CEA-Joliot est implanté principalement sur le centre CEA-Paris-Saclay. Des équipes travaillent également à Orsay, Marcoule, Caen, Nice et Bordeaux.

Les catalyseurs sont de véritables accélérateurs de réactions chimiques ! Non seulement, la catalyse est une astuce éprouvée qui n'utilise que de petites quantités du composé catalytiquement actif et qui, de plus, n'est pas consommé pendant la réaction, mais aujourd’hui la catalyse se révèle une vraie stratégie durable et un pilier incontournable de la chimie verte.

La nature utilise des catalyseurs (enzymes) pour débloquer des réactions chimiques efficaces et sélectives. Les leçons tirées de la structure des sites actifs des enzymes sont aujourd’hui utilisées pour guider la conception des catalyseurs dans une approche bio-inspirée (en savoir plus ?). Cependant, la compréhension du fonctionnement de ces catalyseurs est nécessaire pour améliorer les performances dans le cadre d'une conception systématique guidée par le mécanisme réactionnel. L'exploration du mécanisme de réaction repose sur la capture d'intermédiaires importants au cours du cycle catalytique. C’est dans ce cadre que les travaux menés conjointement à l'I2BC (Institut de Biologie Intégrative de la Cellule, UMR 9198 (CEA, CNRS, UPSaclay), Gif-sur-Yvette; Institut Joliot, CEA, Saclay) et à l'ICMMO (Institut de Chimie Moléculaire et des Matériaux d'Orsay, UMR 8182 (CNRS, UPSaclay)) se développent et utilisent continuellement des plateformes spectroscopiques de pointe (voir ci-dessous) afin d'« attraper » ces espèces souvent considérées insaisissables. Dans deux articles publiés récemment, ce sont des intermédiaires critiques de catalyseurs à base de fer qui ont été « capturés ».

Dans Pugliese et al., Angew.Chem. Int. Ed. 2022, les équipes ont mis en lumière un nouveau paradigme du cycle catalytique de la réduction du dioxyde de carbone (CO2) par des porphyrines de fer. En utilisant une porphyrine modifiée et décorée par des groupes fonctionnels d'urée agissants en tant qu'échafaudage de liaison hydrogène, ils ont pu améliorer de manière significative la production photocatalytique de monoxyde de carbone, un élément constitutif important des matériaux à base de carbone. En utilisant des techniques spectroscopiques complémentaires (UV-Vis, IR) telles que disponibles sur la plateforme I2BC / Plateforme de spectroscopies électroniques, ils ont pu montrer que pour ce catalyseur modifié, l'état d’oxydoréduction formel "Fe (I)" est déjà suffisant pour interagir avec le CO2 et effectuer sa conversion, alors que les variantes précédentes de ces catalyseurs devaient être activées à l'état formel "Fe (0)" pour lier le substrat CO2. Cette nouvelle découverte d'une fixation efficace du CO2 par les fonctions uréiques contribue à l'avancement de la conception de catalyseurs efficaces.

Dans Pugliese et al., Chem. Sci. 2022, les équipes ont réussi à attraper l'espèce insaisissable Fe(III) hydroperoxo d'un catalyseur non hémique qui a été postulé comme l'espèce catalytiquement active pour les réactions de transfert d'atomes d'oxygène aux alcènes. Cette réaction produit des époxydes et des aldéhydes, qui sont des briques de base importants de la chimie. L'utilisation d'un photosensibilisateur, d'un médiateur d'électrons et d'un catalyseur à base de fer a permis de partager l'activation à deux électrons de l'O2 à la fois sur l'O2 et sur le catalyseur Fe(III) non hémique, évitant ainsi la tâche difficile de l'accumulation de charges sur le catalyseur tout en effectuant un processus d'activation à deux électrons. Il est important de noter que cette stratégie élégante élimine l'utilisation de produits chimiques sacrificiels pour réaliser la réaction de synthèse. En utilisant la spectroscopie RPE et le suivie par spectroscopique par flash laser (LFP), le groupe a pu piéger les espèces hydroperoxo de Fe(III) pendant la photocatalyse, excluant ainsi les voies potentielles d'auto-oxydation pour la réaction. Les connaissances acquises seront utiles pour optimiser l'efficacité globale du système en identifiant les étapes productives et délétères concurrentes dans le mécanisme. Cette fois, , en plus de la spectroscopie électronique, c’est  aussi la plateforme I2BC / Plateforme de résonance paramagnétique électronique qui a été mise à contribution !

Contact : winfried.leibl@cea.fr ; philipp.gotico@cea.fr

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I2BC / Plateforme de spectroscopies électroniques. La plateforme de Spectroscopies Électroniques (Institut de Biologie Intégrative de la Cellule, I2BC) offre ses services appliqués aux biomolécules à des équipes de recherche françaises et internationales. Nous sommes capables de suivre des changements spectroscopiques au niveau de la protéine dans des cellules intactes. La plateforme est équipée de plusieurs spectromètres d'absorption et de fluorescence (y compris un certain nombre de spectromètres PAM spécialisés) ainsi que des spectromètres à thermoluminescence. Pour certaines configurations, des cryostats sont disponibles pour les études à basse température, jusqu'à 77K ou 4K. La plateforme a développé (et continue à améliorer) un montage unique de spectroscopie optique résolue dans le temps (ca. 300 ps), surpassant les montages conventionnels (commerciaux) en sensibilité et en résolution temporelle. Ce type de méthodologie est particulièrement déterminant pour l'élucidation de processus irréversibles et/ou de processus qui se produisent dans des fenêtres temporelles allant de quelques centaines de picosecondes à des dizaines de nanosecondes, où les montages conventionnels performent mal ou ne peuvent pas être utilisées du tout. Cette plateforme fait partie du pôle des plateformes de Biophysiques de l'I2BC qui comprend les plateformes de RPE, FTIR, Résonance Raman, Spectroscopies Electroniques et Microscopie de fluorescence à super-résolution.

I2BC / Plateforme de résonance paramagnétique électronique. La Résonance Paramagnétique Electronique (RPE) est la seule méthode de détection directe d'espèces paramagnétiques. Les applications de la spectroscopie RPE sont diverses comme le contrôle qualité ou la recherche moléculaire dans la biologie structurale, les matériaux et la physique quantique. La RPE permet la détection, l'identification et la quantification des métaux de transitions dans les états redox paramagnétiques (Mn, Fe, Cu, Co, Ni, etc), des espèces radicalaires et des états triplets. Elle est applicable à des mesures sur cellules entières et par des techniques de spin-trap elle permet la détection de ROS. A titre d'exemples, les expériences RPE ont produit des résultats très intéressants dans le domaine des structures des métalloprotéines, de leur fonctionnement par identification d'intermédiaires réactionnels comme par exemple pour les complexes photosynthétiques, les catalases/peroxydases, les protéines fer-soufre, les NO-synthases, les hémoprotéines, etc. Le parc des spectromètres RPE comprend 4 appareils en bande X dont un en mode pulsé. Les mesures se font en général à la température de l'hélium liquide mais un spectromètre est dédié aux mesures à températures ambiantes. Les mesures photo-cinétiques (t1/2 > à 1 ms) sont possibles grâce à la possibilité d'éclairer les échantillons par un laser Nd:YAG à 532 nm. La plateforme comprend également deux spectromètres fonctionnant dans la bande W permettant une très haute résolution spectrale et des mesures d'ENDOR pulsée, entre autres, permettant d'accéder à l'environnement des espèces paramagnétiques. Cette plateforme fait partie du pôle des plateformes de Biophysique de l'I2BC qui comprend les plateformes de RPE, FTIR, Résonance Raman, Spectroscopies Electroniques et Microscopie de fluorescence à super-résolution.

A propos de l’Institut de Biologie Intégrative de la Cellule (I2BC - UMR 9198). L’I2BC est une Unité Mixte de Recherche (CEA, CNRS, Université Paris-Saclay), constituée de 60 équipes de recherches et 15 plateformes technologiques, provenant de 8 unités de recherches (CGM, IBBMC, IGM, ISV, LEBS, VMS, SB2SM, SBiGeM). L’institut est réparti sur 3 sites de recherche (Campus d’Orsay Vallée de l’Université Paris-Saclay, Campus du CNRS de Gif sur Yvette et Campus du CEA / Centre de Saclay) au sein de 14 bâtiments jusqu’au rassemblement programmé en 2024 sur le campus du CNRS de Gif-sur-Yvette.

La plateforme de phénotypage de l'Observatoire du Végétal à l'Institut Jean-Pierre Bourgin (IJPB, INRAE-Versailles) est fondée sur l'utilisation de robots « Phenoscope » conçus pour cultiver et phénotyper des plantes de petite taille (typiquement Arabidopsis thaliana) au stade végétatif. Cet outil permet en particulier de suivre de façon dynamique la croissance de la partie aérienne de la plante tout en maitrisant l'environnement abiotique (température, hygrométrie, lumière, CO2, arrosage, nutriments --en particulier azotés--...) et de minimiser les effets de ses variations sur le développement des plantes. Ceci permet de réaliser des expériences combinant haut-débit, homogénéité et reproductibilité, qui ne sont pas faisables « à la main ». Ces outils sont particulièrement utiles pour les plans expérimentaux de grandes tailles ou complexes, comme ceux permettant le phénotypage de nombreux génotypes et/ou de multiples conditions environnementales (en particulier contrôlées via l'arrosage), mais aussi pour la production de matériel végétal homogène en conditions contrôlées, par exemple pour assurer la qualité d'analyses omiques ultérieures (transcriptomique, métabolomique, protéomique...) avec un nombre raisonnable de réplicats.

Ces dernières années, la plateforme IJPB / Observatoire du Végétal – Phenoscope a travaillé avec une société privée extérieure pour concevoir un nouveau Phenoscope (appelé « Phenoscope XL ») qui permettra de cultiver des plantes de petite taille au-delà du stade végétatif et en particulier sur un cycle reproducteur complet (de la graine à la graine). Il s'agit d'une demande importante de notre communauté qui désire aussi produire des graines dans des conditions plus reproductibles. Aussi, si la partie mécanique du robot est maintenant fonctionnelle, nous avons choisi de reprendre totalement le programme informatique de supervision afin de le moderniser, le sécuriser et le rendre adaptable aux 2 types de Phenoscope de la plateforme : en effet les Phenoscopes « classiques » bénéficieront également de ces avancées informatiques qui sécuriseront grandement notre fonctionnement et la sauvegarde des données associées dans notre base de données. Le Phenoscope XL devrait être totalement opérationnel d'ici la fin de l’année 2023, mais n’hésitez pas dès à présent à nous contacter pour profiter de notre expérience en matière d'interactions plante - environnement abiotique !

Contacts : Olivier Loudet (olivier.loudet@inrae.fr); Christian Meyer (christian.meyer@inrae.fr)

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IJPB / Observatoire du Végétal – Phenoscope. Le Phenoscope est un outil de phénotypage haut-débit dédié à la culture et à l'observation de centaines de plantes, cultivées dans des pots individuels. Il est typiquement exploité pour le suivi de la croissance végétative d'un grand nombre de génotypes sous différents régimes d'arrosage. Les pots tournent en continu (cycle typique de 4 heures) le long d'un circuit fermé consistant en une succession d'allers-retours, ce qui permet d'exposer plus de 700 plantes à des conditions très homogènes. Des stations de pesée/arrosage sont utilisées pour suivre et ajuster la disponibilité en eau et en éléments nutritifs selon des scénarios précis définis par l'utilisateur pour chaque pot et chaque cycle. Des paramètres phénotypiques sont acquis au niveau des stations d'imagerie (visible et infra-rouge) de façon automatisée et non-destructive. Le Phenoscope est particulièrement étudié pour gérer des plantes de petite taille (Arabidopsis) au long de leur phase végétative (mais le Phenoscope XL -en développement- permettra bientôt de poursuivre au-delà de l'initiation florale). Nous avons montré que le gain moyen permis par l'utilisation des Phenoscopes était d'un facteur 3 environ (en terme de réduction de l'hétérogénéité environnementale ou du nombre de répétitions nécessaires). Les Phenoscopes sont idéalement exploités dans des projets de génétique quantitative (QTL, GWAS), des screens de mutants, ou toute autre expérience à grande échelle nécessitant la comparaison de centaines d'individus dans différents environnements. Ils peuvent aussi être utiles pour une caractérisation détaillée d'un petit nombre de génotypes (en particulier en comparaison avec d'autres jeux de données disponibles dans notre base de données) et pour l'établissement de courbes de réponse au traitement, où plusieurs niveaux graduels de stress sont appliqués. Il n'existe que 3 de ces robots dans la communauté, tous situés à l'IJPB (INRAE site de Versailles) au sein de l'Observatoire du Végétal.

A propos de l’Institut Jean-Pierre Bourgin (IJPB). L'Institut Jean-Pierre Bourgin est un des plus grands centres de recherche européens dans le domaine de la biologie des plantes. Il regroupe un ensemble de ressources et de compétences pluridisciplinaires en biologie, chimie et mathématiques uniques en France. L'IJPB est une unité mixte de recherche (UMR1318) sous la tutelle conjointe INRAE et AgroParisTech et appartenant à l’Université Paris-Saclay. L'IJPB est également membre fondateur de l’Ecole Universitaire de Recherche (EUR) Saclay Plant Sciences (SPS). Son but : Développer une recherche pluridisciplinaire sur le végétal pour produire des connaissances fondamentales en biologie, les inscrire dans un processus d’innovation et répondre ainsi aux défis scientifiques et sociétaux à venir. L'IJPB s'intéresse notamment à : i) l'évolution et le fonctionnement des génomes végétaux ; ii) la réponse des plantes aux contraintes de leur environnement et la biodiversité associée ; iii) les mécanismes régissant le développement, la signalisation et la communication des plantes à différentes échelles, de la cellule à la plante entière jusqu’à la graine ; iv) la modélisation des phénomènes biologiques complexes dans un but prédictif et v) la caractérisation du métabolisme végétal et de ses produits (celluloses, lignines, lipides et métabolites spécialisés) pour l’agroécologie et une bioéconomie durable.

Avec l’augmentation des demandes à l’interface biologie et matériaux, et le développement de nouvelles sondes permettant l’imagerie dans le proche infra-rouge (au-delà de 850 nm), le Centre de Photonique pour la Biologie et les Matériaux (CPBM, ISMO, UMR8214, CNRS - Université Paris-Saclay) n’était plus en mesure de répondre à toutes les demandes qui lui étaient faites ! En effet, que ce soit les mesures de diffusion (FCS, FRAP) ou l’imagerie de durée de vie (FLIM), la détection dans le proche infra-rouge demeure actuellement un frein à ces recherches. La fenêtre proche infrarouge (NIR), également appelée fenêtre optique ou fenêtre thérapeutique, définit la plage de longueurs d'onde de 650 à 1350 nm où la lumière a une profondeur de pénétration maximale dans les tissus biologiques. Ce type de détection et d’analyse en microscopie n’est pas accessible en plateforme en France et n’est disponible que dans un nombre restreint d’équipes de recherche.

CoCom : un projet d’équipement en réponse à ce déficit ! CoCoM (pour Confocal Correlatif Multimodal) doit permettre une ouverture à la communauté de ces techniques, en s’appuyant sur l’expertise présente sur la plateforme CPBM et à l’ISMO dans ce domaine. Le couplage de ce système avec un module de super résolution dSTORM 3D, grâce au partenariat avec la société Olympus/Evident sera un puissant levier permettant de répondre aux problématiques en santé ou énergie de la communauté, intégré dans un environnement scientifique complet. Il est à noter qu’il existe aussi une forte demande en science des matériaux, que ce soit des équipes de recherche universitaire mais aussi pour nos utilisateurs du secteur privé. CoCoM peut aussi être considéré comme un équipement complémentaire des autres dispositifs présents sur le périmètre de l’Université Paris-Saclay, par exemple dans le cas du développement de l’Imagerie Photo Acoustique qui combine excitation lumineuse et ondes sonores pour, notamment, suivre, in vivo, l'injection de médicaments encapsulés dans des nanoparticules. A l’aide de CoCoM, l’analyse de la distribution tissulaire et cellulaire sur des coupes histologiques de tissus deviendra possible pour valider les images photoacoustiques obtenues grâce au système Vevo LAZRX acquis par l'UMR-S 1180 (INSERM/UPSaclay, Orsay) en collaboration avec l’Institut Galien Paris-Saclay - IGPS (équipement également acquis grâce à une dotation SESAME de la région, 2019), réalisant de l’imagerie photoacoustique.

Soumis à l’appel à projets régional SESAME 2022 pour un budget total de 445 k€, CoCoM fait aujourd’hui partie des 4 projets UPSaclay sélectionnés par la région Île-de-France, et recevra à ce titre une subvention de 245 k€. CoCoM a déjà obtenu les compléments de financement par différents AAP et partenaires (le GIS-IBiSA, l’Université Paris-Saclay, l’ISMO, le PPSM, l’IGPS, l’ICMMO). Ces financements vont donc permettre de finaliser l’acquisition d’un microscope confocal i) multimodal permettant l’imagerie spectrale de fluorescence confocale (ISC), l’imagerie de durée de vie de fluorescence (FLIM) et la spectroscopie de corrélation de fluorescence (FCS), ii) disposant d’un large domaine spectral dans le proche Infra-Rouge (IR), et iii) évolutif, permettant, d’intégrer des outils de super-résolution et de réaliser des développements technologiques pour l’acquisition de spectre d’excitation et une détection élargie.

Cette combinaison de caractéristiques en fera un équipement unique en France et en Europe, accessible à une large communauté de scientifiques, et permettra par exemple de répondre aux demandes grandissantes dans le domaine de la santé incluant notamment les matériaux biomimétiques, la cartographie super-résolue de sondes moléculaires en milieux biologiques, le suivi de nanoparticules et nano-médicaments, ou l’imagerie cellulaire. Le microscope répondra aussi aux besoins de caractérisation d’interfaces ou de surfaces très présents chez les utilisateurs de la plateforme, notamment dans le domaine de l’énergie et du développement durable : photocatalyse, photosynthèse artificielle, photovoltaïque et nouveaux catalyseurs.

Aussi, le 23 janvier dernier, le Centre de Photonique pour la Biologie et les Matériaux publiait son premier un Scoop-it® / FOCUS PLATEFORME : Le relire ?

Contact : Ludivine Houel-Renault (ludivine.houel-renault@universite-paris-saclay.fr)

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ISMO UMR 8214 / Centre de Photonique pour la Biologie et les Matériaux (CPBM). Le Centre de Photonique pour la Biologie et les Matériaux (CPBM) est une plateforme de l'Institut des Sciences Moléculaires d'Orsay (ISMO - UMR8214). C'est une plate-forme technologique d'imagerie de la dynamique de fluorescence ouvertes à des utilisateurs tant académiques qu'industriels. L'ensemble de l'activité de recherche du centre est structuré en 2 thèmes principaux : i) imagerie de fluorescence multimodale pour des applications biomédicales, environnementales et en chimie et ii) développements en instrumentation optique pour des études de surfaces en chimie et biologie.

Le contexte… En raison du vieillissement de la population et de la croissance démographique, le nombre de nouveaux cas de cancer devrait augmenter d'environ 60 à 70% au cours des 2 prochaines décennies. Pour lutter contre cette maladie, l’une des armes thérapeutiques les plus efficaces reste la chimiothérapie qui a pour but la destruction des cellules cancéreuses via des mécanismes dits non spécifiques. Les chimiothérapies sont principalement administrées par voie intraveineuse ce qui engendre un certain nombre de contraintes à la fois pour le patient et le système de santé (inconfort, longs séjours hospitaliers, nécessité d'un personnel qualifié pour l’administration du traitement, coût élevé, risques d’infections). Ainsi, la mise au point d'une chimiothérapie efficace, moins coûteuse et plus confortable pour le patient, révolutionnerait ce domaine.

Le projet… Dans ce contexte, une étude menée par des chercheurs du CNRS et de l’Université Paris Saclay (Equipes des Drs Julien Nicolas et Nicolas Tsapis, Institut Galien Paris-Saclay) a ouvert la voie vers une approche générale et évolutive permettant l'administration par voie sous-cutanée de médicaments anticancéreux. Cette nouvelle approche est basée sur l’idée de lier chimiquement la molécule anticancéreuse via un lien clivable in vivo à un polymère biocompatible et très hydrophile, le polyacrylamide, en construisant ce que l’on appelle une prodrogue. Cette approche a été exemplifié en utilisant le paclitaxel comme molécule active, un médicament anticancéreux fortement hydrophobe et vésicant et donc inadapté au mode d’injection en sous-cutanée sous sa forme libre.

Le rôle unique du tritium et du marquage isotopique dans ce projet… Afin de caractériser le devenir in vivo de ce type de prodrogues, les chercheurs de Institut Galien Paris-Saclay ont fait appel à la plateforme de marquage isotopique du CEA/Paris-Saclay (Institut Joliot, Département Médicaments et Technologies pour la Santé, Service de Chimie Bioorganique et de Marquage, CEA/UPSaclay, Gif-sur-Yvette). Forts de leur expertise et de leurs équipements et laboratoires dédiés, la plateforme de marquage isotopique a synthétisé la prodrogue modèle, via du paclitaxel marqué isotopiquement par un atome de tritium (isotope radioactif de l’hydrogène). Cet analogue radioactif a ensuite été utilisé pour évaluer la pharmacocinétique et la biodistribution de la prodrogue en comparaison à l’administration du principe actif seul (à la fois par voie sous-cutanée et intraveineuse). Ces études ont permis de mettre en évidence l’intérêt de la stratégie mise en place qui permet d’augmenter la biodisponibilité du principe actif mais aussi un passage rapide des tissus sous-cutanés vers la circulation générale. En savoir plus ? lire l’info publiée récemment dans nos colonnes.

Contacts: Gregory Pieters (gregory.pieters@cea.fr)

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La plateforme de marquage isotopique du CEA/Paris-Saclay (Institut Joliot, Département Médicaments et Technologies pour la Santé, Service de Chimie Bioorganique et de Marquage, CEA/UPSaclay, Gif-sur-Yvette) est unique sur le territoire Paris-Saclay. Forte de son expertise dans la préparation (synthèse, contrôle de qualité) et formulation de molécules marqués, elle assure régulièrement des prestations et collaborations, académiques comme industrielles, dans le domaine du (radio)marquage moléculaire. Elle offre également à la demande, son expertise et environnement unique de travail (laboratoires « chauds », équipements dédiés) pour l’analyse et la caractérisation d’échantillons radioactifs : mesure de puretés chimique et radiochimique par HPLC, détermination d'enrichissements isotopiques et d'activités spécifiques par SM, analyse et détermination structurale par RMN liquide comme solide, mesure d’activités radioactives par comptage à scintillation.

A propos de l’Institut des sciences du vivant Frédéric Joliot : L’Institut des sciences du vivant Frédéric Joliot (CEA-Joliot) étudie les mécanismes du vivant pour, à la fois, produire des connaissances et répondre à des enjeux sociétaux au cœur de la stratégie du CEA : la santé et la médecine du futur, le numérique et la transition énergétique. Les travaux, fondamentaux ou appliqués, reposent sur des développements méthodologiques et technologiques. Les collaborateurs du CEA-Joliot sont pour moitié impliqués dans des unités mixtes de recherche (UMR), en partenariat avec le CNRS, l'INRAE, l’INRIA, l'Inserm, l’Université Paris-Saclay et l’Université de Paris. Le CEA-Joliot est implanté principalement sur le centre CEA-Paris-Saclay. Des équipes travaillent également à Orsay, Marcoule, Caen, Nice et Bordeaux.

Depuis l’automne 2022, et suite au déménagement de l’UFR de pharmacie, la plateforme CIBLOT (Criblage Interface Biologie- chimie Laboratoire Opérationnel de Transfert) est localisée dans les nouveaux locaux du bâtiment Henri Moissan de l’Université Paris Saclay sur le plateau du Moulon à Orsay avec les 10 autres plateformes de l’IPSIT (Ingénierie et Plateformes au Service de l’Innovation Thérapeutique, Université Paris-Saclay, INSERM, CNRS). La plateforme propose ses services aux laboratoires académiques et industriels.

CIBLOT intervient dans la découverte de molécules bioactives en réalisant des criblages biologiques grâce à des équipements adaptés (Station robotique : robot biomek FX (Beckman Coulter) couplé à un lecteur Envision Xcite (Perkin Elmer) permettant de mesurer différents modes : Absorbance, fluorescence, luminescence) mais aussi un lecteur Enspire doté de la technologie Alpha-screen. Cette plateforme se situe à l’interface entre la biologie et la chimie permettant des collaborations entre les scientifiques des différents domaines pour la découverte de modulateurs chimiques. La plateforme est également partie prenante de C@PS, une plateforme réunissant sous une bannière unique les activités de criblage de petites molécules sur le plateau de Saclay, labélisée IBISA fin 2018.

Pour répondre aux besoins des chercheurs de l’Université Paris-Saclay et afin de compléter l’offre proposée par C@PS, nous avons développé en 2022 des tests de criblage sur modèle bactérien non pathogène (E. Coli) afin d’identifier des composés à propriétés antibactériennes et également la possibilité de tester des composés en combinaison dans un contexte de lutte contre l’antibiorésistance. Ces tests, disponibles en format en 96 et/ou 384 puits, permettent d’évaluer le potentiel bactéricide de composés et de réaliser la mesure de la CMI (concentration minimale inhibitrice) de la croissance bactérienne des composés. Ces tests sont complémentaires de ceux sur cibles isolées (protéines, enzymes …) déjà proposés! N’hésitez-pas à nous contacter si vous souhaitez en savoir plus !

Contact : delphine.courilleau@universite-paris-saclay.fr

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Aussi, le 6 septembre 2021, la plateforme CIBLOT publiait son premier un Scoop-it® / FOCUS PLATEFORME : CIBLOT - Une plateforme proposant la recherche d'inhibiteurs d'interaction Protéine-Protéine à haut débit. Le lire à nouveau ?

IPSIT / Plateforme Criblage, Interface Biologie-chimie et Laboratoire Opérationnel de Transfert (CIBLOT). L'objectif principal de CIBLOT est d'aider les chercheurs à identifier des petites molécules qui puissent être utilisées comme sondes pour moduler des fonctions biologiques, et pour fournir des têtes de séries pour découvrir des médicaments dirigés contre diverses maladies. CIBLOT constitue une interface privilégiée de collaboration entre biologistes et chimistes, et un cadre de transfert de compétences scientifiques et technologiques entre eux. CIBLOT est aujourd'hui partie intégrante de C@PS, une plateforme réunissant sous une bannière unique les activités de criblage sur le plateau de Saclay, labélisée IBISA fin 2018). C@PS agrège les compétences i) de la plateforme CIBI (ICSN, CNRS, Gif-sur-Yvette) pour les mesures de cytotoxicité, de criblage d'interactions protéines/ligands et criblage in ovo, ii) de la plateforme CTPF (ICSN, CNRS, Gif-sur-Yvette) pour les mesures d'interactions protéines/ligands par thermal shift assay et d'analyses de transcriptomes par PCR quantitative, iii) de la plateforme CCCHD (Joliot, CEA, Saclay) pour la réalisation de criblages biologiques à haut débit ainsi que la préparation de chimiothèques ciblées et iv) de la plateforme CIBLOT (Faculté de Pharmacie, Université Paris sud, Châtenay-Malabry) pour les mesures d'interactions protéines/ligands par technologie alpha-screen et la quantification de paramètres cellulaires.

A propos d’IPSIT. IPSIT (Ingénierie et Plateformes au Service de l’Innovation Thérapeutique) est une Unité Mixte de Service placée sous les tutelles conjointes de l’UPSaclay (UMS-IPSIT), l’Inserm (US31) et le CNRS (UAR3679). L’IPSIT regroupe 11 plateformes techniques, organisées en trois pôles technologiques (IMCELLF, OMICS et INTERACTIONS) et trois plateformes transverses. L’IPSIT se veut résolument à l’interface de la chimie, de la biologie et de la clinique en établissant le lien entre la cible pathologique et le médicament. L’IPSIT est adossée à une Structure Fédérative de Recherche (SFR) qui rassemble l’UMS-et 25 équipes de recherche. Enfin, IPSIT participe à l’animation scientifique et à la formation des étudiants et des personnels tout en contribuant au rapprochement d’équipes d’horizons différents et à la transdisciplinarité des collaborations. Voir aussi leur FOCUS PLATEFORME décrivant toutes leurs expertises !

Les phytohormones suscitent un intérêt croissant auprès des chercheurs car elles jouent un rôle majeur dans de nombreux processus tels que le développement (floraison, élongation des organes) et la germination des graines, ainsi que dans la défense contre les agents pathogènes. Des travaux récents ont relié les changements environnementaux et les réponses des plantes, en montrant que les modifications redox liées au stress oxydatif sont étroitement liées aux fonctions des phytohormones. On sait maintenant que les états d'oxydoréduction ont un impact sur de nombreuses voies des phytohormones.

Les travaux menés à l'IPS2 (Institute of Plant Sciences Paris-Saclay, Univ Evry, INRAE, CNRS, Université Paris-Saclay, Université de Paris) ont montré que les changements induits par un stress oxydatif peuvent modifier l'expression des gènes associés à l'acide jasmonique (JA) et l'acide salycilique (SA), qui sont tous deux des acteurs importants de la défense des plantes. La capacité à quantifier les teneurs en SA et en JA constitue un outil important dans la recherche visant à explorer les mécanismes de défense des plantes et l'impact du stress oxydatif sur la fonction végétale (Lelarge-Trouverie et al., Reactive Oxygen Species in Plants 2022). Ces recherches présentent des enjeux majeurs dans divers domaines. Dans le domaine de l’agriculture, une meilleure compréhension des phytohormones pourrait permettre d’optimiser la croissance des cultures et d’améliorer les rendements. Sur le plan de la biotechnologie végétale, ces études pourraient ouvrir la voie à la manipulation génétique ciblée pour améliorer les caractéristiques agronomiques et la résistance des plantes aux stress environnementaux.

IPS2 / Plateforme métabolisme Métabolome optimise actuellement une méthode de dosage ciblant trois familles de phytohormones (cytokynines, gibbérellines, auxines) ainsi que trois molécules considérées comme hormones végétales (SA, JA et ABA (acide abscisique). Le dosage précis de ces métabolites est réalisable grâce à la haute sélectivité et haute sensibilité d’un appareil LC/MS/MS à la pointe de la technologie. Ce développement représente une avancée majeure pour améliorer notre compréhension des mécanismes de croissance et de défense du végétal.

Contact : Françoise Gilard (francoise.gilard@universite-paris-saclay.fr)

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Aussi, le 19 décembre 2019, la plateforme publiait son premier FOCUS PLATEFORME. Le relire ? FOCUS PLATEFORME : La Plateforme Métabolisme Métabolome (IPS2) au service de l'étude et de l'optimisation de la biosynthèse de métabolites spécialisés chez les végétaux

IPS2 / Plateforme métabolisme Métabolome. La plateforme offre des services d'analyse métabolomique ou isotopique et sert de support aux recherches sur les métabolismes primaires (carboné, azoté et soufré) et secondaires des plantes et leurs réponses aux contraintes environnementales. Notre double spécialité permet de combiner la métabolomique et la fluxomique pour une meilleure compréhension des réseaux métaboliques au sein de la cellule végétale. Nos outils permettent d'effectuer le phénotypage métabolique rapide des lignées végétales afin d'interpréter les conséquences des mutations génétiques spécifiques, de déterminer l'efficacité d'utilisation du carbone, de l'azote et de l'eau ainsi que les flux métaboliques dans les organes végétaux. Ces recherches s'inscrivent dans un objectif d'optimisation du métabolisme végétal vers la production de matière première utilisable dans l'agroalimentaire avec un apport d'engrais minimum. Au-delà des collaborations locales, notre plateforme est ouverte aux laboratoires publics, privés, locaux, nationaux ou internationaux. Elle offre ses services dans le cadre de collaborations ou de prestations. Dans les deux cas, la plateforme offre une expertise allant du design expérimental aux analyses statistiques des données.

Des applications pour règlementer les échanges de ressources agronomiques. Soutenu par le GIS IBiSA, le projet ABS4BRCs a abouti à la création d'un site web et d'un logiciel qui facilitent les échanges de ressources agronomiques dans le respect de la règlementation internationale. Dédiées aux aspects règlementaires, ces applications s'adressent aux gestionnaires de collections, aux chercheurs et aux juristes des institutions. Lire l’article.

Plus de 30 CRB français investis sur le développement de ces applications. Les applications du projet ABS4BRCs ont été mises au point avec la contribution d'une trentaine de CRB français du Cirad, d'INRAE et de l'IRD. Ces CRB sont tous intégrés à l'infrastructure nationale Ressources agronomiques pour la recherche (RARe) et pour la plupart référencés dans l'annuaire des CRB du GIS IBiSA. CRB du réseau RARe.

Vous cherchez des ressources biologiques pour vos projets de recherche ? L'annuaire IBiSA recense les ressources et services proposés par les CRB labellisés IBiSA en agronomie, mais aussi en santé. Annuaire des CRB IBiSA.

Votre CRB est labellisé IBiSA mais ne figure pas dans l’annuaire ? Contactez le GIS IBiSA par mail à l'adresse secretariat@ibisa.net pour connaître la procédure et obtenir le formulaire à remplir. Contacter le GIS IBiSA.

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Vous souhaitez découvrir le potentiel complet de Paris-Saclay en termes de plateformes ? L’interface Plug In Labs Université Paris-Saclay recense et rend visible plus de 200 plateformes du domaine Sciences de la vie - des plateaux techniques, des plateformes technologiques, des infrastructures d’expérimentation, mais aussi des collections - en d’autres termes, des espaces de laboratoires dotés d’équipements, souvent uniques, ou de banques de ressources, associés à un fort potentiel humain, les opérant et les maintenant au meilleur niveau technologique.

A propos d’IBISA. Le GIS IBiSA coordonne la politique nationale de labellisation et de soutien aux infrastructures de biologie, santé et agronomie. Placé sous la tutelle du CEA, du CNRS, d'INRAE, de l'Inria, de l'Inserm, de l’INCa, de la CPU et du Ministère de l’enseignement supérieur, de la recherche et de l’innovation (MESRI), il est l’unique instrument de financement commun à l’ensemble des établissements en sciences du vivant. Grâce à deux appels d’offres dédiés, les plateformes et centres de ressources biologiques (CRB) peuvent candidater à la labellisation IBiSA et accéder à des financements conséquents pour des investissements jugés nécessaires à leurs missions. Le GIS conditionne son soutien à une ouverture large à la communauté scientifique. Il encourage également la création de structures de pilotage, concertation et coopération, l'animation de réseaux thématiques et les démarches qualité en vue de la structuration et certification des plateformes. Plus d’infos sur ibisa.net.

A propos de Plug In Labs Université Paris-Saclay. Plug In Labs Université Paris-Saclay ou PILUPS pour les intimes, est le portail numérique unique retenu par l’Université Paris-Saclay pour la mise en valeur et promotions des compétences, expertises et technologies des laboratoires et plateformes technologiques de son territoire ! Piloté par l’Université Paris-Saclay et la SATT Paris-Saclay, financé par l’IDEX et le Fonds national de valorisation, PILUPS est accessible à tous depuis 2017, partenaire académique comme entreprise, en particulier les PME. Un seul site web : https://www.pluginlabs-universiteparissaclay.fr. Et une seule adresse mail : pluginlabs@universite-paris-saclay.fr.

L'Observatoire du Végétal (OV) est un ensemble unique de ressources dédiées au phénotypage multi-niveaux des plantes. Il est adossé à l’Institut Jean-Pierre Bourgin (IJPB, UMR 1318, INRAE-AgroParisTech-Université Paris-Saclay) et au réseau Saclay Plant Sciences (SPS). Ces infrastructures labellisées IBiSA sont situées sur le Centre INRAe de Versailles.

L’objectif de l’OV est de mettre en place une analyse intégrée et à haut débit des plantes, alliant phénotypage macroscopique, biochimique, cytologique, chimique, métabolique. Il s’appuie à ce titre sur 6 composantes / plateformes : Biochimie (resp. Hakim MIREAU, Alexandre de St GERMAIN), Chimie / Métabolisme (resp. Grégory MOUILLE), Culture de plantes (resp. Hervé VAUCHERET), Cytologie / Imagerie (resp. Bertrand DUBREUCQ), Phenoscope (resp. Olivier LOUDET) et le CRB Arabidopsis (resp. Christine CAMILLERI, Christine HORLOW).

Ce cluster, dédié au phénotypage des plantes, permet de réaliser une caractérisation à des niveaux d’analyse multiples d’échantillons végétaux produits in situ.

Contacts : Christian Meyer (christian.meyer@inrae.fr)

IJPB / OV : cliquer ICI

Les plateformes de IJPB / Observatoire du Végétal prennent régulièrement RDV avec vous au travers de FOCUS PLATEFORME. Profitez de cette brève pour découvrir à nouveau un éclairage sur leurs expertises, leurs équipements et leurs offres de collaborations ou de prestations !

1. IJPB / Observatoire du végétal - Plateforme de Biochimie
   FOCUS PLATEFORME : Quand la biochimie se joint à la synthèse organique pour préserver la culture du chanvre industriel !
2. IJPB / Observatoire du végétal - Plateforme Chimie-Métabolisme
   FOCUS PLATEFORME : L'analyse des métabolites spécialisés des plantes : un outil pour l'étude des interactions plantes/microorganismes, une spécificité de la plateforme Chimie-Métabolisme-Métabolome de l'Observatoire du Végétal
3. IJPB / Observatoire du végétal - Plateforme de culture de plantes
   FOCUS PLATEFORME : La culture sous tous les climats : une spécificité de la plateforme Observatoire du Végétal - Culture de Plantes à l'INRAE de Versailles !
4. IJPB / Observatoire du végétal - Plateforme de Cytologie et Imagerie Végétale
   FOCUS PLATEFORME : La microdissection assistée par laser, un apport « tranchant » dans l'analyse à très petite échelle des transcriptomes végétaux !
   FOCUS PLATEFORME : AAP SESAME 2021 - Vers de nouveaux fronts de science avec un microscope à super résolution à technologie STED dès 2022 !
5. IJPB / Observatoire du végétal – Phenoscope
   FOCUS PLATEFORME : Changement d'échelle avec le développement d'un nouveau robot de phénotypage des plantes de type 'PHENOSCOPE'... en taille XL !
6. IJPB / Observatoire du végétal - Centre de ressources biologiques Arabidopsis
   FOCUS PLATEFORME : Le Centre de Ressources Biologiques (CRB) Arabidopsis de l’Observatoire du Végétal à l’INRAE de Versailles : des ressources génétiques uniques

FOCUS PLATEFORME : Plateforme MicroScope : 20 ans de contribution à l’analyse des génomes bactériens

MicroScope est une plateforme bioinformatique de premier plan qui offre aux biologistes des outils puissants et des ressources pour approfondir leurs recherches en génomique microbienne, notamment pour comprendre le métabolisme des bactéries et en explorer le potentiel. Issue des recherches de l’équipe LABGeM (UMR 8030 - Génomique Métabolique, CEA/CNRS/Université d’Evry Paris-Saclay, Genoscope, Institut Jacob, CEA, Évry-Courcouronnes), elle fait partie des 24 plateformes et plateaux techniques mutualisés du biocluster Genopole, qui soutient son activité par des investissements réguliers notamment en serveurs informatiques. MicroScope est aussi membre de l’Institut Français de Bioinformatique et associée à l'infrastructure France Génomique.

Le LABGeM (pour Laboratoire d’analyses bio-informatiques pour la génomique et le métabolisme) a été créé en 2001 par Claudine Médigue, au sein du centre national de séquençage Genoscope, grâce au dispositif ATIGE* de Genopole dont la chercheuse était lauréate. Portée par la dynamique des activités de séquençage du Genoscope et de nombreuses collaborations avec des microbiologistes désirant analyser le génome de leurs bactéries modèles, l’équipe développe à partir de 2002 une plateforme d’annotation collaborative de génomes microbiens, nommée initialement MaGe pour « Magnifying Genomes » puis MicroScope à partir de 2007. Depuis, la plateforme a régulièrement été enrichie de données et de fonctionnalités nouvelles. Les évolutions de la plateforme MicroScope ont fait l’objet de 5 publications (plus de 1600 citations depuis 2006) et ont été présentées dans de nombreuses conférences en France et à l’étranger. Les membres du laboratoire ont également été impliqués dans plus de 150 publications collaboratives dans divers domaines d’applications comme la génomique environnementale, l’épidémiologie et la santé avec l’étude de bactéries pathogènes de l’homme ou celles de nos microbiotes, ou encore les biotechnologies. Ainsi, la découverte de nouvelles fonctions et activités enzymatiques bactériennes peut donner lieu au développement de procédés, notamment de dépollution ou de production biologique de composés d’intérêt.

Aujourd’hui, la plateforme MicroScope est dirigée par David Vallenet et Alexandra Calteau. « MicroScope est utilisée par une large communauté internationale de microbiologistes académiques : plus de 6700 comptes sont créés, dont 65% sont enregistrés à l’étranger » mentionne Alexandra Calteau. « Elle a contribué à l’analyse de plus de 25 000 génomes microbiens » précise-t-elle. Plusieurs entreprises privées y ont également recours dans le cadre de prestations de service ou de projets de recherche collaboratifs.

Les 20 ans de MicroScope seront fêtés le 26 septembre 2023 dans la salle Elyseum de Genopole autour d’orateurs partageant leur expérience d’utilisateur et de la présentation par le LABGeM des nouvelles méthodes développées. Il sera retransmis en direct. Vous souhaitez participer à cet évènement ? inscription gratuite mais obligatoire - places limitées !

*ATIGE : « Action thématique incitative de Genopole » offrant à des chercheurs les moyens d’intégrer un laboratoire académique du biocluster et d’y créer une nouvelle équipe de recherche. La majorité des bénéficiaires d’Atige, devenus leaders scientifiques, sont restés à Genopole et ont enrichi le biocluster de nouvelles thématiques scientifiques.

Contact : david.vallenet@cea.fr / Julien.Picot@genopole.fr

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Envie de (re)lire leur précédent FOCUS PLATEFORME (15 juin 2020) ? FOCUS PLATEFORME : Annoter et explorer la fonction biologique des gènes de milliers de microorganismes dans un environnement bioinformatique intégré

GENOSCOPE / Plate-forme MicroScope - Annotation et analyses comparatives de génomes microbiens – Genopole. MicroScope est une plateforme web dédiée à l'annotation et à l'exploration des fonctions des gènes microbiens grâce à des analyses comparatives génomiques, pangénomiques et métaboliques. La plateforme prend en charge l'intégration de génomes et de métagénomes nouvellement assemblés et fournit également des services d'analyse de données de séquençage à haut débit pour la transcriptomique et la recherche de variants. L'interface utilisateur de MicroScope permet un travail collaboratif au sein d'un contexte comparatif riche afin d'améliorer l'effort de curation par la communauté.

A propos de Genopole. Premier biocluster français dédié à la recherche en génomique et aux biotechnologies appliquées à la santé et à l’environnement, Genopole rassemble 65 entreprises de biotechnologies, 17 laboratoires de recherche, 24 plateformes technologiques et plateaux techniques mutualisés, ainsi que des formations universitaires (université d’Évry, Paris-Saclay). Son objectif : créer et soutenir des entreprises de biotechnologies et le transfert de technologies vers le secteur industriel, favoriser le développement de la recherche dans les sciences de la vie, développer des enseignements de haut niveau dans ces domaines. Situé à Évry-Courcouronnes, Genopole est principalement soutenu par l’État, la Région Ile-de-France, le Département de l’Essonne, l’agglomération Grand Paris Sud, la Ville d’Évry-Courcouronnes et l’AFM-Téléthon.

Pour obtenir plus de renseignements sur les plateformes labellisées par Genopole, ainsi que sur les équipements mutualisés accessibles à la communauté scientifique francilienne, vous pouvez aussi contacter Julien Picot (Julien.Picot@genopole.fr).

La plateforme d'analyse du mouvement du CIAMS (Complexité, Innovation, Activités Motrices et Sportives) est située dans les locaux de l'hôpital Paul-Brousse à Villejuif, et a pour objectif de développer des travaux de recherche appliqués au champ de la santé, en utilisant des outils de mesures et des concepts relevant de la biomécanique et de la neurophysiologie. Les espaces rénovés de plus de 150 m² accueillent une vaste salle d'expérimentation, divisée en 5 espaces modulaires dédiés à différents types d'expérimentations: i) un espace posture équipé d'une plateforme de force de 60 cm x 60 cm et d'un dispositif d'inclinaison de la surface d'appui au sol ; ii) un espace mouvement équipe d'une plateforme de 60 cm x 120 cm et dédié à l'étude de tâches simples (transfert assis/debout, pointage) ; iii) un espace locomotion destiné à l'étude de la marche et équipé d'une plateforme de très grande dimension (180 cm x 90 cm) ; iv) un espace musique équipé d'un piano numérise et d'un système de sonorisation, et qui vise à étudier l'effet stimulation sonores sur le mouvement ; et v) un espace clinique géré par le service de gérontologie de l'hôpital Paul Brousse.

Une thèse de sciences et deux stages de master sont réalisés sur site, auxquels s'ajoutent deux projets mobilisant conjointement les compétences du laboratoire CIAMS et des services de l'APHP. Le premier vise à évaluer l'effet du traitement par prothèse discale du patient lombalgique chronique sur la capacité posturo-cinétique (collaboration Hôpital Béclère, Pr JC Auregan), tandis que le second s'intéresse à l'effet des surfaces inclinées sur le contrôle postural des patients seniors (collaboration Hôpital Paul Brousse, Pr E Duron). Pour ces projets relevant d'une demande d'agrément auprès du comité de protection des personnes (CPP), l'université Paris-Saclay agira pour la première fois en tant que promoteur (catégorie RIPH3). Il est attendu de ces projets conjoints qu'ils permettent à la fois la validation de modèles du contrôle moteur dans un contexte clinique, et l'émergence de techniques innovantes au service du patient.

Contacts : Jean Jeuvrey (jean.jeuvrey@universite-paris-saclay.fr), Alain Hamaoui (alain.hamaoui@universite-paris-saclay.fr)

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CIAMS / Plateforme Paul Brousse : Fruit d’un partenariat entre l’AP-HP et l’Université Paris-Saclay, cette plateforme associée au CIAMS est localisée à l’hôpital Paul Brousse (Villejuif), avec pour objectif de développer l’analyse du mouvement appliquée à la santé, notamment la marche et la posture chez des sujets sains et pathologiques. Pour se faire, de multiples équipements sont utilisés dont 3 plateformes de forces AMTI ainsi que des électromyographes (EMG) sans fil. Les plateformes forces permettent des analyses fines des forces de réaction sur un espace au sol dépendant de la taille de la plateforme. La plus grande plateforme occupe un espace de 180 cm de long et de 90 cm de large. La plus petite occupe un espace de 60 cm sur 60 cm et est plutôt réservée à l’étude de la posturologie (i.e. les mécanismes de gestion de l’équilibre).

A propos du CIAMS. Le CIAMS est un laboratoire multidisciplinaire (SDV et SHS) en sciences du mouvement et facteurs humains. Il contribue notamment au réseau Neurosciences, Mouvement, Handicap des unités de recherche en Sciences de la Vie de l'Université Paris-Saclay. Le CIAMS est un membre fondateur de la Fédération Demenÿ-Vaucanson (FéDeV), une Structure Fédérative de Recherche impliquant une quinzaine d’unités de recherche, dont la mission est de structurer la communauté scientifique de Paris-Saclay dans le domaine des sciences du mouvement.

Alors que les analyses en cellule unique arrivent seulement dans le domaine végétal, POPS, la plateforme de Transcriptomique des Plantes de Paris-Saclay (Institute of Plant Sciences Paris-Saclay, Univ Evry, INRAE, CNRS, Université Paris-Saclay, Université de Paris) est largement impliquée dans une étude visant à détailler le comportement individuel des cellules d’une feuille d’Arabidopsis thaliana lors d’une infection par la bactérie phytopathogène Pseudomonas syringae. En analysant le transcriptome de milliers de cellules par la technologie 10X genomics, nous avons pu mettre en évidence l’hétérogénéité des réponses végétales au sein de différentes populations cellulaires, permettant ainsi le dessin d’un nouvel et original champ de bataille entre plante et pathogène. Un résultat remarquable est notamment que les réponses de différents types cellulaires comme celles des cellules de l’épiderme et du mésophylle peuvent suivre deux voies distinctes. La première leur est propre et se caractérise par la mise en place de processus spécifiques guidées par l’activation de facteurs de transcription particuliers et contribuant à l’échelle de la feuille à des réponses coordonnées. La seconde voie de réponse est commune et permet à différents types cellulaires de converger vers un état « immunitaire » caractérisé par la synthèse de lignine, de phytoalexines et de l’acide salicylique, une hormone bien connue du stress. Plus généralement cette approche single-cell fournit une richesse inédite d’informations biologiques, apportant des éléments innovants à des questions fondamentales ayant trait à la totipotence immunitaire des cellules végétales, à la distinction entre réponses autonomes et non autonomes à un stress biotique ou encore à la prédiction du degré de résistance d’une plante à un pathogène. En savoir plus ? Delannoy et al., bioRxiv 2023.

Par ce travail qui se poursuit encore actuellement avec l’analyse single-cell de mutants de plante immunodéficients, la plateforme POPS démontre sa capacité à accompagner ses collaborateurs dans ces projets hautement techniques depuis le design expérimental jusqu’à l’interprétation des données produites.

Contact : pops.ips2@universite-paris-saclay.fr

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IPS2 / Plateforme de transcriptomique (POPS). La Plateforme de Transcriptomique des Plantes de Paris-Saclay (POPS) propose aux laboratoires académiques ou privés des outils d'analyse du transcriptome par séquençage à haut débit de l'ARN ou RNA-seq. Nous sommes spécialisés dans l'analyse des plantes qu'elles soient modèles ou de culture. Le service proposé inclue la génération des données de RNA-seq, les analyses bio-informatiques et statistiques ainsi que des conseils sur l'interprétation des résultats. Nous accompagnons donc nos collaborateurs depuis le design expérimental jusqu'à l'interprétation des données. La plateforme est certifiée pour l'ensemble de ses activités selon les exigences de la norme ISO 9001 depuis 2012. Afin d'offrir à chaque collaborateur l'analyse la plus adaptée à ses questions biologiques, nous disposons des équipements et des outils d'analyses bio-informatiques et statistiques permettant la construction de transcriptome de novo, l'analyse d'accumulation des ARNs poly-adenylés ou non, des petits ARNs (miRNAs, siRNAs, ribo-seq..) et des ARN poly-adénylés de de très petite quantité de départ (jusqu'à 50pg). Pour les analyses d'expression tissu-spécifiques, nous offrons également des analyses de transcriptome après micro-dissection laser ou en cellule unique grâce à la technologie Chromium (10x Genomics). Par ailleurs, nous pouvons offrir à nos collaborateurs de sessions de formation sur une semaine à l'analyse statistique des données RNA-seq.

La plateforme I2BC / Plateforme de mesures d'Interactions Macromoléculaires (PIM) et l’équipe  du département B3S, Intégrité du génome (IntGen) (Institut de Biologie Intégrative de la Cellule (I2BC), Gif-sur-Yvette, Institut Joliot, CEA, Saclay) proposaient déjà à ses utilisateurs la technologie switchSENSE. Cette technique, qui utilise des nanoleviers d'ADN fixés sur une surface d'or, permet de mesurer les interactions macromoléculaires, notamment protéine-ADN et protéine-ARN. Elle est complémentaire à deux autres méthodes de mesures en surface aussi disponibles sur la plateforme, la BioLayer interférométrie (BLI) et la résonance plasmonique de surface (SPR).

En janvier 2023, l’I2BC a effectué une mise à jour de l'instrument switchSENSE (DRX2, Dynamic Biosensors) de première génération (Muller-Landau and Varela, Eur Biophys J 2021) par un instrument heliX+ de nouvelle génération (Dynamic Biosensors). Une valeur sûre validée et utilisée régulièrement par l’équipe IntGen.

Vous avez dit HeliX+ (Dynamic Biosensors) ? une première sur le territoire français !

Ce nouvel instrument possède des caractéristiques uniques en particulier pour les protéines de liaison à l'ADN et à l'ARN (Marcelot et al, Nucl Acids Res 2021). Il peut résoudre les cinétiques rapides en toute confiance grâce à une microfluidique avancée avec deux circuits séparés (tampon, lavage), et à la collecte de données toutes les 10 ms (Nemoz et al, Nat Struct Mol Biol 2018 ; Velours et al, Eur Biophys J 2021). Les interactions moléculaires peuvent être mesurées jusqu'à des affinités femto-molaires (fM). Il permet le criblage en plaques (96 et 384 puits) et l'analyse des changements conformationnels induits par les petites molécules.

Il mesure les activités enzymatiques dont celles des polymérases, des ligases et des nucléases. L'équipe a récemment mis au point un test d'activité de la Ligase4 humaine qui est impliquée dans la réparation des cassures double-brin de l'ADN. Nous avons pu analyser l'activité inhibitrice de premières molécules identifiées au laboratoire (Figure 1). Le schéma expérimental porte sur l'hybridation de deux oligonucléotides de 7 et 8 nucléotides sur un brin complémentaire de 63 nucléotides qui porte un quencheur (BHQ). Si ces oligos sont liés par la Ligase4, la sonde de fluorescence est éloignée du quencheur et fluoresce. Lorsqu'un flux passe sur le senseur, si les deux oligos ne sont pas liés, ils se dissocient progressivement du brin complémentaire, on a alors une extinction de la fluorescence. Quand la Ligase4 a lié les deux oligos, la sonde fluoresce et le signal est stable. Nous avons pu étudier une dizaine d'inhibiteurs et valider l'action de certains d’entre eux.

Des expériences en FRET sont également possibles via cet équipement et grâce à la présence d'un double détecteur de fluorescence. Les biopuces du heliX+ ont été optimisées avec un gain en stabilité et en spécificité grâce à des nouveaux adaptateurs (type origami, structure Y). La densité du ligand sur la surface est facilement ajustable selon le type d’interaction à mesurer. Jusqu’à cinq puces peuvent être chargées en même temps permettant de programmer des expériences en série. Le logiciel a été aussi fortement amélioré. Il est plus intuitif et efficace pour programmer et analyser les expériences.

Le Helix+ a été obtenu grâce au soutien de l’INBS FRISBI, du comité plateforme de l’I2BC et de son département B3S.

Contact : Paloma Fernández Varela (paloma.fernandez-varela@i2bc.paris-saclay.fr)

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I2BC / Plateforme de mesures d'Interactions Macromoléculaires (PIM). La Plateforme de mesures d'Interactions Macromoléculaires (PIM) de l'I2BC offre un large éventail d'équipements et d'expertises en biochimie et biophysique pour réaliser des mesures de contrôles qualités ainsi que des analyses fonctionnelles d'échantillons de protéines : microcalorimétrie, ultracentrifugation analytique (UCA), MST, SEC-MALS, SPR, switchSENSE. Les prestations offertes par la plateforme concernent 1) La caractérisation biophysique de protéines ou de complexes biologiques (SEC-MALS, UCA), 2) L'analyse d'interactions biologiques (ITC, SPR, BLI, switchSENSE, MST), 3) L'analyse de la stabilité des macromolécules et des complexes biologiques pour notamment aider à la formulation (DSC, DSF). En complément, 4) Une nouvelle activité est proposée sur la plateforme : La génération et production de protéines artificielles (αRep) qui fixent avec une affinité et une spécificité élevée n'importe quelle protéine cible choisie. Les appareils et prestations sont mis à disposition de l'ensemble des laboratoires de l'Université Paris-Saclay, des autres laboratoires académiques ainsi qu'aux industriels. Pour plus d'informations concernant ces prestations : stephanie.marsin@i2bc.paris-saclay.fr. Cette plateforme fait partie du pôle des plateformes de Biologie Structurale de l'I2BC qui comprend : i) les plateformes de Cristallisation, RMN, CryoEM, Mesures d'Interactions Macromoléculaires, et ii) les plateaux techniques d'Expression de protéines solubles ou membranaires en levures, Expression des protéines en cellules d'insectes.

Envie de (re)lire ses précédents FOCUS PLATEFORME ?

• 23 novembre 2000 : La microcalorimétrie au service de l'étude des interactions moléculaires : un nouveau mode de fixation du fer par son transporteur chez la bactérie Pseudomonas aeruginosa
• 21 novembre 2022 : Une nouvelle activité prise en charge par I2BC / PIM : les aReps, des protéines artificielles pouvant fixer spécifiquement toute cible protéique d’intérêt !

A propos de l’Institut de Biologie Intégrative de la Cellule (I2BC - UMR 9198). L’I2BC est une Unité Mixte de Recherche (CEA, CNRS, Université Paris-Saclay), constituée de 60 équipes de recherches et 15 plateformes technologiques, provenant de 8 unités de recherches (CGM, IBBMC, IGM, ISV, LEBS, VMS, SB2SM, SBiGeM). L’institut est réparti sur 3 sites de recherche (Campus d’Orsay Vallée de l’Université Paris-Saclay, Campus du CNRS de Gif sur Yvette et Campus du CEA / Centre de Saclay) au sein de 14 bâtiments jusqu’au rassemblement programmé sur le campus du CNRS de Gif-sur-Yvette.

PAPPSO est une plateforme experte dans l'analyse des protéomes. Implantée sur deux sites, à l'institut MICALIS (UMR INRAE, AgroParisTech, UPSaclay - Jouy-Josas) et à l'UMR Génétique Quantitative et Evolution-le Moulon (INRAE, AgroParisTech, CNRS, UPSaclay - Gif-sur-Yvette), elle est largement ouverte à la communauté scientifique Paris-Saclay. La carte de visite de PAPPSO est aujourd’hui sa capacité unique à analyser de grandes cohortes (>100 échantillons) et des échantillons très complexes (e.g. métaprotéomique du microbiote intestinal). Elle est également fortement engagée dans le développement de méthodes analytiques et d'outils bioinformatiques.

PAPPSO débute l'année 2023 sur un nouvel élan, après une année 2022 particulièrement riche en évènements et opportunités.

Un nouveau binôme de responsables à la tête de PAPPSO. Suite aux départs à la retraite des deux fondateurs de PAPPSO, Michel Zivy et Véronique Monnet, le management de la plateforme a été récemment repris par deux ingénieures de recherche de PAPPSO. Il s’agit de Mélisande Blein-Nicolas en tant que responsable scientifique localisée sur le site de Gif-sur-Yvette, et de Céline Henry en tant que responsable technique localisée sur le site de Jouy-en-Josas. Mélisande et Céline se sont préparées pour prendre en main leurs nouvelles responsabilités et insufflent déjà une nouvelle dynamique dans PAPPSO. Elles auront à cœur de maintenir PAPPSO à un haut niveau de compétences et de qualité en tant qu’infrastructure scientifique collective bien visible dans le paysage de la protéomique française et internationale.

De nouveaux labos pour le site de Gif-sur-Yvette. Le 15 février 2022, le site de Gif-sur-Yvette quittait la Ferme du Moulon pour investir les locaux flambant neufs de l'IDEEV (Institut Diversité Ecologie et Evolution du Vivant) situés à quelques centaines de mètres (voir illustration – haut). Le déménagement des deux spectromètres de masse, instruments extrêmement sensibles, a été une véritable aventure qui s'est déroulée dans les meilleures conditions. Les appareils sont à présent bien installés dans une pièce spacieuse et lumineuse qui leur fournit d'excellentes conditions de fonctionnement.

Une nouvelle ingénieure en poste fixe sur le site de Jouy-en-Josas. Fin 2022, une nouvelle ingénieure analyste en spectrométrie de masse, Carine Machado Rodrigues, a rejoint l'équipe du site Jouy-en-Josas sur un poste fixe. Carine était en CDD sur la plateforme depuis novembre 2021. La pérennisation de son poste est une excellente nouvelle pour PAPPSO qui attendait depuis 2017 de remplacer un ancien analyste parti en mobilité. PAPPSO entame donc l'année 2023 avec une équipe renforcée (voir illustration – bas – de gauche à droite M. Blein-Nicolas, C. Henry, T. Balliau, M. Davanture, L. Oliveira Correia, W. Bienvenut, C. Machado Rodrigues, O. Langella et F. Rusconi).

De nouveaux projets de développement pour PAPPSO. La plateforme a obtenu pour 2023 un financement de l'institut Carnot Plant2Pro pour développer la protéomique végétale à haut débit. Depuis une dizaine d'années, la plateforme reçoit de plus en plus fréquemment des demandes d'analyse de grandes cohortes d'échantillons végétaux, toutes liées à des projets de recherche en amélioration végétale ou en agro-écologie. Par le passé, PAPPSO s'est déjà illustrée pour sa capacité à traiter un grand nombre d'échantillons dans deux projets phares : le PIA Amaizing avec plus de 1000 échantillons de maïs traités et l'ANR Proteocardis avec près de 500 échantillons du microbiote intestinal humain analysés. Cependant, l'accroissement des demandes d'analyse de grandes cohortes nécessite que la plateforme augmente fortement ses débits d'analyse pour éviter l'engorgement. Le financement obtenu permettra le recrutement d'un ingénieur d'étude pendant un an et de deux stagiaires afin de mener les développements analytiques nécessaires. Ces dernières années, on note également un engouement croissant pour les études sur le rôle des vésicules extracellulaires (VE). Longtemps négligées car préposées au transport des débris cellulaires, ces VE ont été décrites comme jouant un rôle dans le transport de matériel biologique entre cellules. PAPPSO s'est engagée dans des développements analytiques pour l'étude des VE, dont les protéines en très faibles quantités sont difficiles à détecter par spectrométrie de masse. Ces développements ont été initiés dans le cadre de projets sur l’étude des protéines de vésicules plasmatiques (Laurent Galio, UMR BREED, Jouy-en-Josas) et de vésicules utérines (Laurent Galio et Esther Dos Santos, UVSQ). Des études se poursuivent dans le cadre d'une collaboration avec les chercheurs de l'équipe MuSE (Mariane DePaepe, UMR Micalis, Jouy-en-Josas) visant à étudier la composition protéique de vésicules des bactéries du microbiote intestinal chez des patients atteints de la maladie Crohn.

Aussi, le 25 novembre 2019, la plateforme publiait son premier FOCUS PLATEFORME ! Plateforme d'Analyses Protéomiques de Paris Sud-Ouest (PAPPSO) : de la Protéomique à la Métaprotéomique, à la recherche de biomarqueurs ! Le relire ?

Contact : Céline Henry (celine.henry@inrae.fr) ; Mélisande Blein-Nicolas (melisande.blein-nicolas@inrae.fr)

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Plateforme d’Analyse Protéomique de Paris Sud-Ouest (PAPPSO). L'objectif de la Plateforme d'Analyse Protéomique de Paris Sud-Ouest (PAPPSO) est de mettre à disposition des équipes qui s'adressent à elle un équipement, une compétence scientifique et un savoir-faire adaptés aux questions posées, depuis les plus simples (identification de protéines provenant d'un organisme entièrement séquencé) jusqu'aux plus complexes (quantification relative ou semi-absolue des variations, dynamique des modifications post-traductionnelles,...), dans le cadre de collaborations et de prestations. PAPPSO réunit deux plateaux techniques complémentaires. L'un, adossé à l'UMR Génétique Quantitative et Evolution ? Le Moulon (Gif-sur-Yvette), est spécialisé dans la biologie végétale (espèces modèles et cultivées), et l'autre, adossé à l'UMR Microbiologie de l'Alimentation au service de la Santé (MICALIS, Jouy-en-Josas), est spécialisé en microbiologie, biologie animale (modèles bovin, murin) et, plus ponctuellement, en biologie humaine. Ses équipements de toute dernière génération permettent à PAPPSO de proposer la réalisation d'analyses par spectrométrie de masse, avec ou sans pré-fractionnement des protéines ou des peptides, et avec ou sans marquage isotopique. PAPPSO s'est spécialisée dans le haut débit (analyse quantitative de cohortes de grande taille), dans l'analyse d'échantillons très complexes (métaprotéomique), et dans la peptidomique. Elle développe les outils de bioinformatique et d'analyse de données qui permettent de traiter ce type d'expérience, et accompagne les utilisateurs dans l'interprétation de leurs données.

L’IPSIT (Ingénierie et Plateformes au Service de l’Innovation Thérapeutique) est une Unité Mixte de Service placée sous les tutelles conjointes de l’UPSaclay (UMS-IPSIT), l’Inserm (US31) et le CNRS (UAR3679). L’IPSIT se compose de 11 plateformes technologiques, organisées en trois pôles (OMICS, INTERACTIONS et IMCELLF) et trois plateformes transverses (Animex, Bio-info et Verre-Scien-Tech).

Résolument à l’interface de la chimie, de la biologie et de la clinique, IPSIT est le lien entre la cible pathologique et le médicament ! En effet, le processus de découverte d’un médicament requiert une approche multidisciplinaire associant des savoir-faire complémentaires, notamment dans les domaines de la chimie, pharmacotechnie, immunologie, biologie structurale, biologie moléculaire et cellulaire, sans oublier la génétique et la pharmacologie. L’IPSIT, par ses plateformes, apporte aux équipes une aide scientifique essentielle dans ce processus. IPSIT participe aussi à l’animation scientifique et à la formation des étudiants et des personnels tout en contribuant au rapprochement d’équipes d’horizons différents et à la transdisciplinarité des collaborations.

Aussi, depuis la rentrée 2022, IPSIT a pris possession de ses nouveaux locaux, et toutes ses plateformes sont maintenant réunies dans le bâtiment Henri Moissan du pôle Biologie-Pharmacie-Chimie de l’Université Paris-Saclay, situé sur le plateau de Saclay à Orsay.

Enfin, IPSIT et ses plateformes prennent régulièrement RDV avec vous au travers de FOCUS PLATEFORME. Profitez de cette brève pour découvrir à nouveau un éclairage sur leurs expertises, leurs équipements et leurs offres de collaborations ou de prestations !

1. i) Pôle OMICS

Plateforme Transcriptomique et génomique (ACTAGen) : Du développement technologique d'une puce dédiée à l'exploration du transcriptome d'un champignon, à un contrat industriel : retour sur une success story ; ACTAGen, plateforme de transcriptomique et génomique et vecteur de la démarche qualité à l’UMS-IPSIT

Plateforme de spectrométrie de masse & lipidomique (SAMM) : SM@BPC : une plateforme de spectrométrie de masse sur Paris-Saclay à la hauteur des enjeux du pôle Biologie – Pharmacie – Chimie (BPC) de l'Université Paris-Saclay ! ; AAP SESAME 2021 : Un premier succès pour la communauté Paris-Saclay et le consortium SMaCS « Spectrométrie de Masse pour la Chimie et la Santé » !

Plateforme de protéomique (PROTEOMIC) : Détournement d'antibiotique à doses sub-inhibitrices par Clostridium difficile : une enquête conjointe de l'équipe BaPS / MICALIS et de la plateforme de protéomique de l'IPSIT !

1. ii) Pôle INTERACTIONS

Plateforme de criblage moléculaire (CIBLOT) : CIBLOT - Une plateforme proposant la recherche d'inhibiteurs d'interaction Protéine-Protéine à haut débit

Plateforme Interactions moléculaires (INTERMOL) : INTERMOL - Une plateforme dédiée à l'étude des interactions moléculaires pour le développement de thérapies innovantes

iii) Pôle IMCELLF

Plateforme imagerie cellulaire (MIPSIT) : La microscopie photonique Super-Résolue : Une nouvelle dimension au service de l'innovation thérapeutique

Plateforme Pathologie expérimentale & télé-expertise (PHIC) : De la lame virtuelle à la caractérisation de mécanismes pathologiques et l'identification de pistes thérapeutiques !

Plateforme Immunomonitorage par cytométrie de flux (PLAIMMO) :

PLAIMMO : une plateforme spécialisée en cytométrie de flux, à votre écoute ! ; PLAIMMO met en service un nouveau lecteur haute performance : Un QuickPlex® SQ 120 (Meso Scale Discovery, MSD) ! ; Le tri de cellules infectées, humaines ou transfectées : de nouvelles possibilités offertes aujourd'hui par PLAIMMO !

1. iv) plateformes transverses

Plateforme Bio-informatique (BIO-INFO) : La reproduction de résultats publiés, une méthode incontournable en bioinformatique !

Plateforme Animalerie & exploration fonctionnelle (ANIMEX-1 et ANIMEX-2) : Quand les rats de la plateforme AnimEx se mettent au service des athlètes ; Des souris, des hommes et leurs microbiotes… une expertise forte à AnimEx !

Plateforme Verrerie scientifique & technique (VERRE SCIEN-TECH) : Le soufflage de verre et la science, une histoire d’alchimie et une plateforme vraiment unique sur le territoire Paris-Saclay !

Contacts : Valerie Domergue (valerie.domergue@universite-paris-saclay.fr) ; Anne Garnier (anne.garnier@universite-paris-saclay.fr)

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La Région Ile-de-France contribue régulièrement, et au travers de différents dispositifs, à renforcer les compétences scientifiques et technologiques de son écosystème. A ce titre, elle réédite cette année son AAP SESAME - SESAME 2023 - AAP visant à donner aux laboratoires de recherche de son territoire les moyens nécessaires pour développer de nouveaux projets et pour mettre en œuvre des dispositifs expérimentaux originaux de recherche (comprenez « équipements »).

Comme lors des précédentes éditions, ne sont éligibles à SESAME 2023, que des équipements dont le coût total est compris entre 0,2 M€ et 3 M€ HT ; D’autre part, pour rappel, l’aide prendra la forme d’une subvention dont le taux maximum d’intervention régionale pour l’acquisition de ces équipements s’élève à 66% du montant HT du coût total du projet. Ce taux d’intervention régionale pour les projets d’équipements en sciences humaines et sociales pourra néanmoins atteindre 100% du montant HT du coût total, à condition que 3 laboratoires franciliens distincts ou plus participent au projet.

Les critères d'éligibilité et de sélection sont disponibles dans le texte de l'appel à projet SESAME 2023.

D’autre part, le dossier de candidature est à compléter en ligne sur mesdemarches.iledefrance.fr, par le porteur du projet directement, après sélection par l’Université Paris-Saclay en ce qui nous concerne. Cette sélection se fera naturellement en prenant en compte, outre les critères de la Région mentionnés dans l'AAP, la plus-value collective pour l'Université Paris-Saclay. Attention également de bien prendre les critères d'exclusion mentionnées dans l’AAP, et si cela s'applique à votre projet, de tenir compte des remarques faites par le jury de la Région en cas de soumission les années précédentes.

Ci-dessous, le rappel du calendrier, intégrant les échéances propres à l’Université Paris-Saclay :

• le 31 mars 2023: Lancement de l’appel à projets SESAME 2023 ;
• le 5 mai 2023 au plus tard : les porteurs de projet transmettent aux écoles graduées/institut concernés leur projet dans l'état le plus avancé possible, avec copie à l'adresse vp.recherche@universite-paris-saclay.fr (et mention de l'institution qui porterait le projet) ;
• du 8 au 19 mai 2023: les GS/I évaluent les dossiers qui leur sont remontés et produisent un avis (classement en trois catégories A, B, C) et le cas échéant les priorisent au sein d'une catégorie s'il y a beaucoup de projets. Aussi, en fonction du nombre de projets rattachés au domaine Sciences de la Vie de l’Université Paris-Saclay et ses interfaces, une journée d’audition des porteurs pourrait être programmée au cours de cette période ;
• le 26 mai 2023: le CoDiReV sélectionne les huit projets que l'UPSaclay est autorisée à faire remonter ;
• entre le 27 mai et le 5 juin 2023 (14h00) s'effectuent les dépôts de projets auprès de la Région, par les institutions porteuses.
• le 5 juin 2023 (14h00): Date limite de dépôt des dossiers.

NB : La sélection des projets par la région Ile de France se fera courant septembre 2023, avec une décision finale communiquée après le vote des élus (novembre 2023).