Retour sur l'Année de la Biologie en Centre-Est
Après l’année de la chimie (2018-2019) et l’année des mathématiques (2019-2020), qui ont toutes deux connu un grand succès, le CNRS et le ministère de l’Éducation Nationale, de la Jeunesse et des Sports se sont à nouveau associés dans le cadre de l’Année de Biologie, qui s'est déroulée tout au long de l’année scolaire 2021-2022 partout en France.
Cette opération ambitieuse vise à rapprocher deux mondes qui s’apportent mutuellement beaucoup : celui de l’enseignement et celui de la recherche pour mettre en lumière les grandes avancées et les enjeux de la recherche en biologie.
L’Année de la biologie s'est donc inscrite dans le cadre du plan de formation des enseignants (PAF) du groupe de sciences et technologies du vivant, de la santé et de la Terre sur le territoire national. Cette formation, prise en charge par l’Education nationale, a été mise en place avec le soutien actif des délégations régionales du CNRS en étroite collaboration avec les inspecteurs de l’éducation nationale.
En Centre-Est, ce ne sont pas moins de 280 enseignants qui se sont inscrits à ces journées de formation organisées à Reims, Besançon, Nancy, Dijon et Metz. Conférences, échanges, visites de laboratoires... Retour en images sur l'année de la biologie en Lorraine, Champagne-Ardenne et Bourgogne-Franche-Comté.
À Reims
Le 06 avril 2022, plus d'une soixantaine d'enseignants se sont réunis sur le Campus Moulin de la Housse de l'Université de Reims Champagne-Ardenne.
- Alain Prochiantz, professeur émérite au collège de France et directeur scientifique de BrainEver, a ouvert le bal avec sa conférence "Du développement du cerveau aux maladies psychiatriques"
Au niveau cérébral, les systèmes de traitement des signaux sensoriels s’élaborent à travers des modifications génétiques, morphologiques et physiologiques induites par les stimuli sensoriels. Cette plasticité, maximale au cours de périodes critique du
développement cérébral, diminue fortement chez l’adulte. Cette conférence proposera que des mécanismes similaires de plasticité provisoire opèrent au niveau de systèmes plus complexes régulant l’intégration affective et sociale. Non sans conséquences pour notre compréhension de certains troubles psychiatriques.
- Laurent Duca (Labo MEDyC) : "La matrice extracellulaire : bien plus qu'un simple support architectural"
La Matrice Extracellulaire (MEC), enchevêtrement hautement complexe de macromolécules de différentes natures, a longtemps été considérée comme un support architectural inerte, essentiel à la formation des tissus. Il est de nos jours parfaitement établi que la MEC est au contraire un modulateur crucial de la fonction cellulaire, source de perspectives thérapeutiques innovantes. Cette conférence présentera ainsi un résumé de l’évolution des connaissances scientifiques associées à la MEC au travers d’exemples du rôle qu’elle joue dans diverses pathologies, et les stratégies pharmacologiques qui en découlent.
- Gérard Liger-Belair et Clara Cilindre (Labo GSMA) : "L'odyssée d'une bulle de champagne, de la vendange à la flûte"
Depuis quelques années maintenant, le champagne et les vins à bulles connaissent un essor sans précédent. Nous vous proposons une vue d’ensemble des phénomènes qui accompagnent une dégustation de champagne, depuis le débouchage de la bouteille, jusqu’à l’éclatement d’une bulle, en passant par le rôle essentiel du verre en dégustation. Profondément inscrite dans l’imaginaire collectif, la bulle de champagne devient prétexte à une flânerie scientifique qui vous entraînera dans le monde fascinant des gaz dissous, des changements de phase et des fluides en mouvement.
- Stéphanie Salmon (Laboratoire de Mathématiques de Reims) et Sébastien Almagro (Labo MEDyC) : "Bio-Fluides, circulez ! Y'a tout à voir"
Nous avons l'âge de nos artères ! Une phrase simple et bien connue de tous qui cache une réalité bien plus complexe. Depuis la dynamique de l'écoulement sanguin en passant par la rigidité de la paroi artérielle, sa déformation, sa dégradation partielle, quel âge avons-nous vraiment ? Demain auronsnous vieilli d'un seul jour ? C'est cette problématique, mêlant mathématiques appliquées et biologie que nous vous invitons à découvrir dans notre intervention.
- Jean-Hugues Renault (ICMR) et Manuel Dauchez (Labo MEDyC) : "Développement d'un outil de docking inverse à très haut débit pour le screening in silico de grandes bibliothèques de molécules simultanément sur plusieurs cibles biologiques. Utilisation de ce nouvel outil dans le contexte de la Covid-19 et de la Toxoplasmose"
Le développement conjoint des techniques de chemo-informatique et du calcul haute performance offre de nouvelles perspectives pour accélérer et rationaliser la découverte de substances actives, ou pour apporter des éléments de compréhension concernant leur mode d’action. Cette conférence montrera comment la mise en commun de compétences en chimie des substances naturelles, modélisation moléculaire, calcul à haute performance et biologie a conduit au développement d’un outil original de criblage in silico à très haut débit. Plus particulièrement, nous montrerons des premiers résultats pour la recherche de nouveaux agents anti-viraux (Covid-19) et antiparasitaires (toxoplasmose).
À Besançon
Le 14 avril 2022, 35 enseignants se sont réunis à Besançon.
- Jean-Pierre Thibaut, professeur en psychologie du développement au LEAD : "Pourquoi nous nous trompons alors que nous savons. Le regard des sciences cognitives."
Nos connaissances sont nombreuses et structurées et notre expertise dans de nombreux domaines ne peut être mise en cause. Pourtant il existe des mythes sur l'apprentissage et l'éducation (neuromythes sur le fonctionnement du cerveau) qui seront notamment
illustrés. Ces mythes sont d'ailleurs souvent répandus dans le milieu scolaire. Nous verrons dans un second temps que nous utilisons souvent de manière imparfaite les connaissances qui s'appliquent dans des situations ou problèmes particuliers, malgré nos
connaissances certaines et bien établies dans ces domaines, les champs conceptuels. Nous illustrerons ces échecs dans le domaine des mathématiques et des sciences.
- Annie Frelet-Barrand, chercheuse CNRS à l'Institut FEMTO-ST : "Quand la biologie se combine aux sciences pour l’ingénieur pour une meilleure compréhension des phénomènes biologiques"
Au 21e siècle, les travaux de recherches deviennent pluridisciplinaires. Au sein de notre Institut, et plus particulièrement dans notre équipe, les mondes de la biologie et des sciences de l’ingénieur fusionnent. Aujourd’hui, je vous présente quelques exemples de projets qui montrent que cette
alliance permet une meilleure compréhension de phénomènes biologiques. Ces projets nécessitent des instrumentations de haute technicité, parfois mis au point ici-même, et permettent des avancées en biologie cellulaire, bioingénierie et biophysique.
- Catherine Llanes, Maître de conférence à Chrono-Environnement : "Impact des huiles essentielles sur la résistance aux antibiotiques"
Devant le développement de la résistance aux antibiotiques et la réduction du nombre de molécules thérapeutiques disponibles, l’utilisation des huiles essentielles (HEs) est une alternative qui peut sembler séduisante. Toutefois, certains patients consomment ces produits naturels en parallèle aux antibiotiques sans savoir l’impact de cette combinaison sur les bactéries. Au laboratoire, nous montrons pourtant que certaines HEs montrent un antagonisme important avec de nombreux antibiotiques en raison de l’activation de mécanismes de défense bactériens mais également en raison d’interactions chimiques rendant les antibiotiques inactifs. Il est donc important de bien communiquer sur l’utilisation des HEs et de faire passer le message que ces composés naturels en libre-service ne sont pas sans effets secondaires. L’unité de microbiologie du laboratoire Chrono-Environnement est référent à l’échelle nationale de la résistance aux antibiotiques de Pseudomonas aeruginosa, une bactérie responsable d'environ
10% des infections nosocomiales en France. L'OMS considère d’ailleurs cette espèce comme une priorité mondiale pour la mise au point de nouvelles stratégies thérapeutiques en vue de combattre les infections impliquant des souches multirésistantes. Au CHU de Besançon, plusieurs centaines de cas d'infection à P. aeruginosa sont recensés chaque année, avec des issues fatales pour les personnes immuno-déprimées ou atteintes de mucoviscidose.
À Nancy
Le 17 mai 2022, ce sont près d'une centaine d'enseignants se sont réunis à Nancy.
- Claire Rougeulle, chercheuse en biologie et médaille d'argent du CNRS en 2019 "L'ADN dans tous ses états"
L’ADN (acide désoxyribonucléique) contient toute l’information qui définit les caractères biologiques de chaque être vivant et leur transmission aux générations futures. Toute ? Alors comment expliquer que les cellules d’un même organisme aient des fonctions si différentes si leur matériel génétique est le même ? Pourquoi les gènes, unités de base de l’information, constituent-ils une part infime de nos chromosomes, laissant libre champ à « la matière noire » biologique ? Nous discuterons de l’organisation des génomes, de l’interprétation de l’information génétique en fonction du contexte et de l’environnement, et de leurs contributions aux états pathologiques.
- Christophe Merlin, Maître de conférences au LCPME "Dissémination de l’antibiorésistance, un enjeu de taille pour l’économie circulaire"
- Eric Olmos, professeur au LRGP "La production industrielle de produits thérapeutiques issus des procédés de culture de cellules humaines"
Aujourd’hui, la culture industrielle de cellules humaines en bioréacteur est en croissance très rapide pour répondre aux besoins de nouvelles thérapies (vaccins, protéines recombinantes, thérapies cellulaires et tissulaires). Après une présentation de ces applications, les procédés de production de cellules humaines et les avancées réalisées sur l’intégrateur industriel nancéien MTInov seront également détaillés.
À Dijon
Le 19 mai 2022 à Dijon, 64 enseignants ont participés à la journée de formation au Centre des Sciences du Goût et de l'Alimentation et dans les laboratoires ICMUB, Biogéosciences et LEAD.
- Bruno Rossion, Directeur de recherche CNRS au CRAN "Comment le cerneau reconnaît les visages"
- Patrick Bonin, professeur de psychologie cognitive au LEAD "Le Système Immunitaire Comportemental : quand « biologie » et « psychologie » se tiennent la main !"
Depuis les temps ancestraux, nous avons de nombreuses peurs comme celle d’être contaminés par des agents pathogènes et de tomber malades. Pour lutter contre les pathogènes, nous sommes dotés d’un système immunitaire biologique, mais également d’un autre système moins connu : le Système Immunitaire Comportemental. Ayant tous vécus frontalement la pandémie de la COVID-19 liée au SARS-COV-2, nous avons eu—et avons encore—peurs d’être contaminés et de transmettre le virus. Dans cette conférence, nous rappellerons d’abord que nous sommes des êtres « peureux »—mais aussi et surtout—que c’est en raison de mécanismes liés à la peur que nos ancêtres ont survécus et qu’ils ont laissés des descendants dont nous sommes. En nous appuyant sur des études de psychologie évolutionnaire, nous montrerons que ces « agents invisibles » que sont les pathogènes ont façonné notre psychologie à des niveaux « microscopiques » (e.g., nos mécanismes perceptifs) et « macroscopiques » (aspects culturels). Nous terminerons par une brève présentation de l’une des conséquences liées à la lutte contre les pathogènes : l’isolement social. Cette conférence sera l’occasion de présenter des travaux de psychologie évolutionnaire (ou « psychologie darwinienne ») et ainsi d’illustrer qu’avec une approche évolutionnaire en psychologie : « biologie » et « psychologie » se tiennent la main !
- David Monchaud, directeur de recherche CNRS à l'ICMUB "L'ADN : par-delà la double hélice"
Depuis les travaux de J. Watson, F. Crick, R. Franklin et M. Wilkins en 1953, la recherche scientifique n’a eu de cesse de percer les mystères qui entoure la double hélice d’ADN (ou duplexe d’ADN). Ces recherches ont conduit à l’élucidation des mécanismes clés de la génétique (le ‘dogme central de la biologie’, édicté par Crick en 1957), mêlant pour cela des approches de chimie, physique, biologie moléculaire et cellulaire. Malgré cet effort concerté, un aspect de la biologie de l’ADN a été quelque peu négligé: celui de son dynamisme structural. Car l’ADN peut revenir, dans certaines conditions, des structures ésotériques à deux, trois ou quatre brins. Malgré le fait que l’existence de ces structures alternatives de l’ADN soit connue depuis des années, leurs rôles biologiques ne commencent qu’à être étudiés. Cette présentation sera donc l’occasion de faire un état des lieux sur les connaissances acquises sur ces structures non-usuelles de l’ADN, tant d’un point de vue structural que fonctionnel.
À Metz
Le 25 mai 2022, plus d'une vingtaine d'enseignants du secteur de Metz se sont rendus au LIEC pour découvrir l'écotoxicologie.
- Claire Rougeulle, chercheuse en biologie et médaille d'argent du CNRS en 2019 "L'ADN dans tous ses états" (en rediffusion)
L’ADN (acide désoxyribonucléique) contient toute l’information qui définit les caractères biologiques de chaque être vivant et leur transmission aux générations futures. Toute ? Alors comment expliquer que les cellules d’un même organisme aient des fonctions si différentes si leur matériel génétique est le même ? Pourquoi les gènes, unités de base de l’information, constituent-ils une part infime de nos chromosomes, laissant libre champ à « la matière noire » biologique ? Nous discuterons de l’organisation des génomes, de l’interprétation de l’information génétique en fonction du contexte et de l’environnement, et de leurs contributions aux états pathologiques.
- Davide Vignati, chercheur CNRS au LIEC "L'écotoxicologie : 50 (et un) ans d'une discipline née en Lorraine"
"L’étude de l’influence de nuisances sur les relations individu-environnement pourrait être simplement qualifiée d’écotoxicologie ». C’est ainsi qu’en 1971, Jean-Michel Jouany, professeur à la Faculté de Pharmacie de Nancy et ensuite à l’Université de Metz (UFR écologie), définit pour la première fois cette nouvelle discipline dans son article « Nuisances et écologie ». Aujourd’hui l’écotoxicologie fournit les bases scientifiques pour l’évaluation et la gestion des risques liés à la présence des polluants dans l’environnement. A l’aide d’exemples choisis, cette présentation illustrera les concepts incontournables de la culture écotoxicologique et les défis majeurs que la discipline devra relever au cours de ses prochaines 50 années."
- Laure Giamberini, et Elisabeth Gross, professeures d'écotoxicologie au LIEC "Enjeux environnementaux pour les écosystèmes aquatiques soumis à des polluants urbains, industriels et agricoles"
"D’innombrables polluants menacent les écosystèmes aquatiques, comme les résidus de médicaments, les éléments traces métalliques toxiques ou les pesticides. Cette présentation expliquera, à l'aide de deux projets de recherche, comment les effets de ces polluants sur différents organismes peuvent être étudiés dans les systèmes aquatiques. Dans le cadre du projet « ECOTREE », nous étudions comment les terres rares, souvent utilisées dans les téléphones portables ou les batteries de voitures électriques, affectent les organismes aquatiques. Dans le cadre du projet « CLIMSHIFT », nous cherchons à savoir si le réchauffement climatique augmente les effets négatifs du ruissellement agricole, contenant des engrais et pesticides, sur les organismes aquatiques."