Life Sciences Université Paris-Saclay

La montée en puissance de la bioéconomie repose en partie sur la production de molécules à haute valeur ajoutée à partir de sources renouvelables et biosourcées, souvent en remplacement de dérivés du pétrole. La production de telles ressources en bioréacteur par des microorganismes est particulièrement prisée du fait de son indépendance climatique et l'absence d'utilisation de terre arable comparé à l'utilisation de plantes. Les développements récents des biotechnologies ont considérablement fait avancer ces approches. En particulier, la levure Rhodotorula toruloides a connu une utilisation exponentielle par les industriels et les laboratoires de recherche cette dernière décennie, du fait de son fort potentiel d'application, lié à sa capacité naturelle de production de lipides (jusqu'à 65 % de son poids sec) et de caroténoïdes.

L'équipe BIMlip de l'institut Micalis (INRA/UPSaclay), en collaboration avec l'Imperial College London de Londres, présente un état des lieux et une revue exhaustive des nouveaux outils développés ou en cours de développement chez cette levure d'intérêt (les approches "omics", les outils de criblages et les technologies d'ingénierie génétique), ainsi que les applications possibles en terme de production de molécules d'intérêt. Ces molécules comprennent des acides gras, l'acide linoléique, alpha linoléique, acides gras à longues chaines, ou des dérivés comme les acides gras méthylés pour les biocarburants ou bien encore des caroténoïdes.

La capacité naturelle ainsi que les modifications apportées permettant à la levure R. toruloides de pousser sur un grand nombre de substrats bon marché, couplées à l'avènement de la biologie de synthèse, permettent aujourd'hui d'envisager cette levure comme une souche châssis pour la production compétitive de biomolécules par voie biotechnologique.

Contact : jean-marc.nicaud@inra.fr

Des chercheurs issus de membres de l’Université Paris-Saclay ont mis en évidence un mécanisme permettant de lutter contre les altérations du microbiote intestinal : une protection utile contre les maladies et l‘inflammation intestinale. La plupart des antibiotiques est efficace contre les bactéries qui attaquent notre corps… mais aussi contre les « bonnes » bactéries avec lesquelles nous vivons en symbiose, notamment celles vivant dans nos intestins. Ce microbiote intestinal est fragile. Des équipes de l’hôpital Paul-Brousse AP-HP, de l’Inserm et de l’Université Paris-Sud ont trouvé un moyen de le réguler pour éviter les maladies. Un des facteurs clés de déséquilibres dans la composition du microbiote ou « dysbiose » est en effet le stress oxydatif intestinal qui amplifie la production de radicaux libres (fragilisant les cellules), l’activation de cellules inflammatoires (macrophages) et les lésions de la barrière intestinale, et favorise les bactéries aérotolérantes, qui ne craignent pas l’oxygène. Traiter ou prévenir ce stress oxydatif permet donc d’éviter une fragilisation de la santé, ce qui en fait une cible thérapeutique de choix. Publiée dans la revue Gastroenterology, l’approche inédite des chercheurs s’appuie sur une protéine, REG3A, qui est à la fois anti-oxydante et anti-inflammatoire. Cette protéine est capable de diminuer les niveaux de radicaux libres présents au niveau des intestins. Elle protège ainsi la barrière intestinale et les bactéries les plus sensibles à l’oxygène formant le microbiote : la survie et la croissance de « bonnes » bactéries est alors facilitée, ce qui prévient le développement de maladies comme la colite ou l’inflammation intestinale. Cette protéine, dite recombinante, REG3A a de plus l’avantage d’être naturellement produite par les humains. Il suffirait donc d’en augmenter la concentration pour renforcer la proportion de bactéries intestinales à potentialité anti-inflammatoire. Une thérapie biologique basée sur l'administration de cette protéine permettrait de (re)modeler le microbiote intestinal et pourrait même prévenir le cancer colorectal.

Contact: jamila.faivre@u-psud.fr

En analysant l’activité cérébrale de bébés, des chercheurs du CNRS, de l’Inserm, du CEA et de l’Université Paris-Sud ont montré dans une étude parue dans Nature Human Behaviour que, dans les premiers mois de vie, seul l’hémisphère droit est capable de reconnaître un visage.

Quels que soient la culture, le pays ou la langue, le cerveau humain adulte fonctionne à peu près de la même manière. Les régions cérébrales présentent une spécialisation fonctionnelle, et certaines fonctions sont latéralisées dans un hémisphère, comme c’est le cas pour la perception du langage (plutôt latéralisée à gauche) ou des visages (plutôt latéralisée à droite). Une équipe de l’unité « Neuroimagerie cognitive » à NeuroSpin (Inserm, CEA, UPSud) s’est intéressée à l’origine de cette latéralisation pour les visages : est-elle innée, c’est-à-dire présente dès la naissance, ou bien due à l’environnement ou à l’apprentissage ? Les scientifiques ont montré que les deux hémisphères communiquent partiellement lorsque le bébé essaie de reconnaître un visage. Dès les premiers mois, l’activité cérébrale démarre dans l’hémisphère opposé au côté auquel l’image est présentée, puis est transférée à l’autre hémisphère. Ce transfert est d’autant plus efficace que l’enfant est âgé et que la maturation des fibres nerveuses connectant les régions visuelles des deux hémisphères est avancée.

Contact: ghislaine.dehaene@cea.fr

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L’Université Paris-Saclay* organise un Atelier d'information sur les appels à projets de recherche FET Open. Cet évènement se déroulera le 23 janvier 2018 de 09h30 à 13h dans les locaux de CentraleSupélec sur le plateau du Moulon (bât. Eiffel, 8-10 rue Joliot-Curie à Gif-sur-Yvette) dans la salle Vi.118 (http://www.centralesupelec.fr/fr/nos-campus).

Programme de l’Atelier :

09h30 Accueil café
09h45 – 10h00 Présentation du Réseau Europe UPSaclay Présentation de l’atelier FET Samuel COSTANTIN - UPSaclay
10h00 – 11h00 Présentation du programme FET Open Mariama COTTRANT – PCN FET
11h00 – 11h30 Analyse des rapports d’évaluation de projets FET Mariama COTTRANT – PCN FET
11h30 – 11h45 Pause
11h45 – 12h15 Retour d’expérience d’un expert-évaluateur
12h15 – 12h45 Retour d’expérience d’un lauréat Cyrille BARRETEAU - CEA
12h45 – 13h00 Présentation Atelier FET session pratique du 15 mars 2018 Samuel COSTANTIN - UPSaclay

L'inscription est gratuite, mais obligatoire dans la limite des places disponibles (60 places). Date limite d’inscription : 18 janvier 2018

Pour toute information complémentaire sur l’Atelier : samuel.costantin@universite-paris-saclay.fr

One of the ultimate goals in cell biology is to understand how cells determine their shape. In bacteria, the cell wall and the actin-like (MreB) cytoskeleton are major determinants of cell shape. As a hallmark of microbial life, the external cell wall is the most conspicuous macromolecule expanding in concert with cell growth and one of the most prominent targets for antibiotics. Despite decades of study, the mechanism of cell wall morphogenesis remains poorly understood. In rod-shaped bacteria, actin-like MreB proteins assemble into disconnected membrane-associated structures (patches) that move processively around the cell periphery and are thought to control shape by spatiotemporally organizing macromolecular machineries that effect sidewall elongation. However, the ultrastructure of MreB assemblies and the mechanistic details underlying their morphogenetic function remain to be elucidated.

In her ERC project BACTIN (for "Shaping the bacterial cell wall: the actin-like cytoskeleton, from single molecules to morphogenesis and antimicrobials - Budget: 1 902 195 EUR), Rut Carballido-Lopez and her team (Institut Micalis, UMR 1319, équipe ProCeD, INRA, AgroParisTech, Université Paris-Saclay, Jouy-en-Josas) will combine ground-breaking light microscopy and spectroscopy techniques with cutting-edge genetic, biochemical and systems biology approaches available in the model rod-shaped bacterium Bacillus subtilis to elucidate how MreB and cell wall biosynthetic enzymes collectively act to build a cell. Within this context, new features of MreB assemblies will be determined in vivo and in vitro, and a “toolbox” of approaches to determine the modes of action of antibiotics targeting cell wall processes will be developed. Parameters measured by the different approaches will be used to refine a mathematical model aiming to quantitatively describe the features of bacterial cell wall growth. The long-term goals of BACTIN are to understand general principles of bacterial cell morphogenesis and to provide mechanistic templates and new reporters for the screening of novel antibiotics.

Contact : rut.carballido-lopez@inrae.fr

Le métabolisme est le résultat d’interactions complexes, impliquant de nombreux effecteurs et permettant la viabilité d’un organisme et son adaptation dans différents environnements. Ces réseaux de régulations sont fortement dépendant du contexte et contrôlent les comportements de la cellule. La complexité de ces réseaux rend leur modélisation difficile mais néanmoins cruciale. En effet, de tels modèles sont indispensables pour comprendre les mécanismes précis régissant les systèmes vivants et permettre, à terme, la conception de systèmes synthétiques, autorégulés et adaptatifs, à l’échelle du génome.

Afin de répondre à cette problématique, les travaux conduits par Pauline Trébulle (Doctorante IDEX Paris Saclay), et dirigé par Jean-Marc Nicaud (Equipe BIMLip, INRA, UMR1319, MICALIS ) et Mohamed Elati (Equipe I3-BioNet, UMR 8030 ; Génomique Métabolique / Laboratoire iSSB ; CEA-CNRS-UEVE), se sont intéressés au réseau de régulation et à l’identification de nouveaux éléments régulateurs associés à la production de lipides chez la levure Yarrowia lipolytica, une levure d'intérêt biotechnologique.

En utilisant des données d'expression de gènes dans un contexte de production de lipides et une approche d’inférence de réseaux de régulation (CoRegNet), l'équipe a ainsi été capable de construire un modèle de régulation des gènes. L’interrogation de ce réseau leur a permis d’identifier les principaux régulateurs et leurs relations de coopérativité ainsi que de valider expérimentalement ces prédictions. De plus, une avancée dans l’exploration des réseaux a été de considérer non pas l’expression des régulateurs mais leur influence en considérant l’expression des gènes cibles, permettant de déterminer les masters régulateurs impliqués dans différentes phases lors de la production de lipides.

Ce modèle et ces outils serviront notamment à améliorer les performances des souches actuelles pour la production de composés d’intérêt dérivées des lipides. Les résultats de cette étude ont été publiés dans le journal Nature npj Systems Biology and applications.

Contact: pauline.trebulle@inra.fr

La duplication du patrimoine génétique n’est pas un long fleuve tranquille. Au cours de chaque phase de réplication de l’ADN, les fourches de réplication doivent surmonter des obstacles qui mettent en péril l’intégrité du génome. Comment surmonter ces obstacles ? Grâce à la voie de la recombinaison homologue qui permet de réactiver les fourches bloquées. La fixation de la recombinase Rad51 sur les fourches bloquées nécessite une première étape de résection des brins néo-synthétisés pour exposer de l’ADN simple-brin, substrat de Rad51. Dans deux articles récents, l’équipe de Sarah Lambert (CNRS/UPSud/Institut Curie-Orsay UMR3348) décrit pourquoi et comment la résection des fourches est finement régulée chez la levure Schizosaccharomyces pombe (Ait Saada et al. Mol Cell 2017 ; http://www.cell.com/molecular-cell/references/S1097-2765(17)30232-0 et Teixeira-Silva et al. Nature Commun. 2017 : https://www.nature.com/articles/s41467-017-02144-5).
D’une part, les facteurs de recombinaison protègent les fourches d’une résection excessive par la nucléase Exo1. Lorsque ce mécanisme échoue, les fourches non protégées perturbent la ségrégation des chromatides sœurs en mitose en formant des ponts mitotiques. D’autre part, la résection des fourches fait intervenir un facteur inattendu : le facteur Ku, connu pour son rôle dans la réparation des cassures double-brin. Ku se fixe aux fourches de réplication bloquées, en absence de cassure double-brin, et permet une résection des brins néo-synthétisés en deux étapes : une résection initiale sur une courte distance, indispensable pour réactiver les fourches, suivie d’une résection plus extensive. En absence de Ku, la résection des fourches est non contrôlée et perturbe la réactivation des fourches par la voie de la recombinaison homologue. Ces travaux révèlent des dialogues inattendus entre deux grandes voies de réparation, considérées jusqu’ici comme agissant séparément.

Légende figure :
1) Model de contrôle de la dégradation des fourches bloquées par le facteur Ku.
2) Exemple de ponts mitotiques induits par une fourche non protégée. Le locus de la fourche bloquée est marqué par des répétions LacO fixées par le répresseur LacI-GFP.

Contact : Sarah.Lambert@curie.fr

Entre le 17 novembre et le 14 décembre 2017, les Conseils d’Administration (CA) de l’IHES, de l’Ecole normale supérieure Paris-Saclay, de l’Université Paris-Sud, d’AgroParisTech, de l’Université de Versailles St-Quentin-en-Yvelines, de l’Université d’Evry-Val-d’Essonne, de la ComUE UPSaclay, du CEA, de CentraleSupélec, de l’Institut d’Optique Graduate School et de l’INRA, ont soumis au vote le nouveau modèle cible de l’Université Paris-Saclay. L’ensemble des CA de ces établissements ont approuvé le document « Modèle d’Université Paris-Saclay cible ». La nouvelle Université Paris-Saclay est désormais en ordre de marche.

L’Institut de biologie intégrative de la cellule a célébré, le 13 décembre 2017 à Gif-sur-Yvette, la pose de la première pierre de son futur bâtiment. Le projet immobilier regroupera les 74 équipes de recherche et les 800 personnels du laboratoire au premier semestre 2019. Voir communiqué de presse : http://www.dr4.cnrs.fr/IMG/pdf/cppremierepierrei2bc21122017-2.pdf

L’Université Paris-Saclay et le Technion - Israel Institute of Technology ont signé leur accord-cadre de partenariat le lundi 11 décembre 2017. Gilles Bloch, Président de l’Université Paris-Saclay et Peretz Lavie, Président du Technion, ont officialisé leur accord-cadre de coopération qui façonne et renforce les activités communes des deux établissements. Cette signature s’est déroulée à l’occasion de #TechnionConnectedWorld – Vers la Révolution 4.0, l’événement annuel organisé par Muriel Touaty, Directrice Générale de Technion France, en présence de Valérie Pécresse, Présidente de la Région Ile-de-France.