Comment le cerveau se construit au cours du développement de l'embryon, un mystère encore aujourd'hui.

Vendredi l 14-09-2018

Le Laboratoire de Génétique du Développement(Eric Bellefroid, Biopark, Faculté des Sciences) étudie depuis plusieurs années chez la souris le rôle des facteurs de transcription Dmrt5/Dmrta2et Dmrt3 dans le développement du cerveau. Les facteurs de transcription Dmrt3 et Dmrt5/Dmrta2 sont exprimés très tôt dans l'embryon au niveau du télencéphale, la vésicule la plus antérieure qui apparait dans le tube neural au cours du développement du cerveau. Ils sont exprimés uniquement dans la partie dorsale du télencéphale à l'origine du cortex cérébral, une des structures majeures de notre cerveau et le siège des fonctions cognitives.

En éliminant génétiquement l'un ou l'autre de ces deux facteurs de transcription, les chercheurs avaient déjà démontré que ceux-ci sont des régulateurs essentiels de la croissance du cortex cérébral et que leur concentration au sein des cellules progénitrices des neurones corticaux joue un rôle crucial dans la spécification des différentes aires du néocortex (aires motrice, sensorielle ou encore visuelle).

De nouveaux résultats de l'équipe publiés dans la revue scientifique J. of Neuroscience en dévoile encore un peuplus sur le rôle complexe de ces facteurs de transcription. En collaboration avec le laboratoire du Dr. Elizabeth Grove (Chicago), Elodie Desmaris et ses collègues ont découvert que l'absence combinée des deux facteurs induit une expansion des structures ventrales télencéphaliques au détriment du cortex, pratiquement absent dans les doubles mutants. A l'inverse, la surexpression de l'un de ces facteurs de transcription, Dmrt5, dans les progéniteurs du télencéphale ventral bloque la formation des éminences ganglionnaires, des structures dérivées des progéniteurs de la partie ventrale télencéphalique. Mécanistiquement, les résultats obtenus révèlent que les facteurs de transcription Dmrt3 et Dmrt5 coopèrent entre-eux et avec d'autres facteurs de transcription pour réprimer l'expression du gène, Gsx2, un déterminant majeur des structures ventrales télencéphaliques.

Cette étude révèle donc une nouvelle fonction importante des facteurs de transcription Dmrt3 et Dmrt5 dans la définition de ce qui est dorsal et ventral dans la vésicule télencéphalique, une étape initiale primordiale dans la construction de notre cerveau.

Bientôt un voyage dans le temps climatique?

Jeudi l 06-09-2018

Collecter de la glace vieille de plus de 1,2 millions d'années pour comprendre l'évolution du climat. C'est un des grands défis actuels en glaciologie. Où trouver cette glace ? La base de la calotte antarctique, en-dessous d'une couche de glace de plusieurs km ! Dans une étude parue dans le journal « The Cryosphere », Brice Van Liefferinge et Frank Pattyn, du Laboratoire de glaciologie de la Faculté des Sciences de l'ULB ainsi que leurs collègues américains et allemands, ont mis en évidence des sites prometteurs au centre de la calotte où pourrait se trouver cette glace ancienne.

Les sites idéaux ? Là où l'épaisseur de glace est suffisamment épaisse pour avoir emmagasiné les informations des cycles climatiques passés et notamment la réorganisation naturelle du climat qui s'est produite entre 0,9 et 1,2 Ma, période cruciale dans l'histoire climatique. Actuellement, les mesures des conditions à la base de la calotte antarctique n'ont été obtenues que sur quelques sites de forage et ne remonte que jusqu'à 800.000 ans. Mais l'épaisseur de glace doit également être suffisamment faible pour empêcher la fonte à la base de la couche de glace et donc la disparition de la glace ancienne. La glace a un effet isolant et la calotte a tendance à garder la chaleur fournie par la terre, chaleur qu'on appelle le flux géothermique. Ils ont modélisé et produit une carte des valeurs seuils du flux géothermique, c'est-à-dire la valeur maximum qui permet de limiter la fonte à la base de la calotte. Ces valeurs ont été comparées statistiquement aux ensembles de données de flux géothermique existants pour obtenir une distribution probabiliste des conditions gelées et dégelées. Ils ont combiné cette modélisation avec des nouvelles données radar à haute résolution spatiale de l'épaisseur de glace et de la topographie du lit rocheux sur lequel la glace est posée.

Cette étude permet de réduire les incertitudes sur les sites idéaux pour trouver glace ancienne notamment dans la région de Dome Fuji et de Dome Concordia, au centre de la calotte antarctique. Les équipes de chercheurs vont cet hiver (été antarctique) partir sur le terrain pour observer de plus près les sites mis en évidence dans cette étude, et préparer le but ultime, le forage ... la cible se rapproche !

Le caractère des blattes influence leurs décisions

Lundi l 03-09-2018

Selon qu'elles soient 'timides' ou 'téméraires', les blattes américaines vont jouer un rôle différent dans les décisions collectives. Les blattes américaines peuvent nous apprendre beaucoup sur les processus de prise de décisions collectives. En effet, les Periplaneta americana choisissent ensemble le site où elles vont se reposer, et sont donc un modèle d'étude des mécanismes gouvernant les décisions collectives.

Récemment des différences de personnalité ont été mise en évidence chez ces blattes: certains individus sont téméraires et explorateurs et d'autres plus prudents. Les individus prudents ou timides ont une forte tendance à s'agréger rapidement et sortent rarement de l'abri. Au contraire, les individus téméraires passent longtemps à explorer l'arène et sa probabilité de s'abriter est faible. Dans une nouvelle étude publiée dans PlosOne, Isaac Planas-Sitjà, Stamatios C. Nicolis, Grégory Sempo et Jean-Louis Deneubourg, chercheurs au Centre Interdisciplinaire de Phénomènes Non-linéaires et de Systèmes Complexes (Faculté des Sciences), montrent que ces personnalités influencent la vitesse de prise de décision collective et la cohésion du groupe.

Le chercheur a placé des groupes de 16 blattes face à un choix binaire entre différents abris et observé leur comportement pendant 3 jours consécutifs. Il a composé des groupes homogènes constitués exclusivement de blattes 'timides' ou 'téméraires' ainsi que des groupes contrôle (composition aléatoire). Les résultats montrent que les groupes composés de blattes 'timides' ont une dynamique d'agrégation plus rapide, avec plus de blattes abritées à la fin de l'expérience sous l'abri sélectionné. En d'autres mots, les groupes 'timides' s'agrègent plus rapidement et atteignent des consensus plus marqués que des groupes 'téméraires'. Le chercheur a également observé que les groupes de téméraires montrent une plasticité comportementale plus grande: au sein de ceux-ci, certaines blattes acquièrent des comportements de timides au cours des expériences: s'agrègent plus rapidement et augmentent sont temps de séjour. De lors, ces individus avec grande plasticité contribuent à nucléer les consensus et permettent aux groupes 'téméraires' de s'agréger plus rapidement et contrebalancer la manque d'individus 'timides'.

Chez les blattes comme dans notre société, la prise de décision dépend donc des préférences individuelles ainsi que des communications entre les individus.

The interplay between personalities and social interactions affects the cohesion of the group and the speed of aggregation
par Planas-Sitjà, Isaac ;Nicolis, Stamatios ;Sempo, Grégory ;Deneubourg, Jean-Louis
Référence PloS one, 13, 8, page (1-13)

Un mystère de la communication cellulaire percé !

Mardi l 28-08-2018

En étudiant le développement des vaisseaux sanguins du cerveau, les chercheurs du Laboratoire de Signalisation Neurovasculaire (Faculté des Sciences, ULB Neuroscience Institute et Welbio) ont établi les bases moléculaires de la spécificité de la signalisation Wnt. Il s'agit d'une voie de communication cellulaire ancestrale, dont les dysfonctionnements peuvent être à l'origine de nombreuses maladies. Avec 10 récepteurs et 19 ligands se reconnaissant entre eux, les chercheurs se demandaient comment les cellules de notre corps parviennent à interpréter ces multiples signaux Wnt et à enclencher une réponse adéquate.

En 2015, le laboratoire de signalisation neurovasculaire révélait que pour pouvoir envahir le cerveau en activant la voie Wnt, les cellules endothéliales se devaient d'exprimer deux protéines à leur surface : le GPCR d'adhésion Gpr124 et la glycoprotéine Reck. C'est en étudiant le mécanisme moléculaire par lequel Gpr124 et Reck activent la voie Wnt, que les chercheurs, emmenés par Benoit Vanhollebeke, ont réussi à déchiffrer le « code Wnt ».Gpr124 et Reck permettent en effet aux cellules endothéliales du cerveau de ne répondre que au ligand Wnt7. Leur travaux démontrent que Reck lie avec une affinité micromolaire et très spécifiquement un domaine protéique intrinsèquement désordonné de Wnt7. La disponibilité de Wnt7 ainsi reconnu par Reck, pour la signalisation Frizzled repose sur l'interaction entre Gpr124 et Disheveled. Par polymérisation, Disheveled recrute Gpr124 et le ligand Wnt7 associé à Reck dans des signalosomes Wnt/Frizzled/Lrp5/6 dynamiques, entraînant une augmentation des concentrations locales de Wnt7 disponibles pour la signalisation Frizzled. Ce travail révèle de la sorte les déterminants structurels à la base de la diversification fonctionnelle des membres de la famille Wnt.

La clé de la spécificité de la voie Wnt tiendrait donc à ces « modules de décodage », composés de plusieurs protéines, qui correspondent à un ligand précis et orientent la réponse cellulaire vers une voie ou l'autre. Détaillées dans le journal scientifique Science, ces découvertes permettront aux chercheurs d'affiner leur compréhension de la signalisation Wnt et de ses multiples réponses. Ceci permettrait également d'envisager de nouveaux traitements de maladies, comme les cancers ou des maladies neurovasculaires.

Le travail a été réalisé avec l'appui de l'équipe d'Abel Garcia-Pino (Laboratoire de Microbiologie Cellulaire et Moléculaire, Faculté des Sciences, Welbio), d'une équipe de l'UCL (David Alsteens, Welbio) et du Max Planck Institute de Bad Nauheim, en Allemagne (Didier Y R Stainier).

Référence complète: A molecular mechanism for Wnt ligand-specific signaling. Eubelen M*/Bostaille N*, Cabochette P, Gauquier A, Tebabi P, Dumitru AC, Koehler M, Gut P, Alsteens D, Stainier DYR, Garcia-Pino A, Vanhollebeke B. Science. 2018 Aug 17;361(6403). pii: eaat1178. doi: 10.1126/science.aat1178.

* Equal contributors.

Mercredi l 26-09-2018
Boson H : une nouvelle interaction observée

A l'occasion d'un séminaire au CERN ce 28 août 2018 [1], les physiciens des expériences ATLAS et CMS ont annoncé un nouveau résultat majeur dans l'étude du mécanisme de Brout-Englert-Higgs et du boson qui y est associé. Ils ont désormais observé l'interaction de celui-ci avec des quarks b. Leurs résultats sont disponibles sur le site spécialisé arxiv [2] et ont été soumis pour publication.


Le mécanisme, qui explique la masse des particules élémentaires, est une partie centrale de la théorie décrivant l'ensemble des particules fondamentales connues et leurs interactions, à l'exception de la gravitation. Il implique l'existence d'un boson scalaire interagissant avec l'ensemble des particules massives. Proposé en 1964 par Robert Brout, François Englert (ULB) et Peter Higgs (U. Edinburgh), sa confirmation expérimentale est l'une des motivations principales de la construction du grand collisionneur de hadrons (LHC) au CERN. C'est en 2012 que le boson scalaire fut finalement observé par les détecteurs ATLAS et CMS rassemblant des milliers de physiciens à travers le monde. Les services de physique des particules de l'ULB et la VUB, réunis au sein d'un même institut, comptent chacun une vingtaine de chercheurs liés à l'expérience CMS.


Depuis sa découverte les propriétés du boson (masse, spin, parité, taux et mécanismes de production et de désintégration) sont étudiées en détail. L'année passée, les chercheurs mettaient en évidence l'interaction du boson scalaire avec le lepton tau avant d'observer son couplage au quark top il y a quelques mois. Désormais, c'est la désintégration du boson en une paire de quarks b qui est confirmée. La théorie prédit que le boson, particule instable, se désintègre ainsi dans environ 60% des cas, bien au-delà des 1% que représentaient les états finaux considérés lors de la découverte de 2012.


Le défi de cet état final réside dans la difficulté à isoler le signal d'autres processus produisant des paires de quarks b et nettement plus fréquents lors de collisions proton-proton. L'identification et l'estimation de l'énergie et de la direction des quarks b sont également plus ardues que pour d'autres types de particules telles que l'électron ou le muon. La combinaison de quatre années de prise de données (2011, 2012, 2016, 2017) a également été nécessaires. Enfin, l'analyse des données fait massivement appel à des techniques d'analyse multivariées en particulier pour optimiser la séparation du signal et du bruit de fond.


Les deux collaborations atteignent toutes deux indépendamment une significance de plus de 5 déviations standards et mesurent un taux de désintégration compatible avec la théorie, avec une précision sur la mesure de l'ordre de 20-25%.


Les chercheurs de l'ULB contribuent depuis longtemps à ce travail de recherche de longue haleine. Ils sont par exemple impliqués dans les opérations du détecteur de traces de CMS (dont plusieurs modules furent construits au laboratoire) et qui jouent un rôle central dans l'identification de collisions comportant des quarks b. Parmi l'ensemble des chercheurs de l'ULB impliqués, deux ont eu une contribution significative pour ces analyses. Hugo Delannoy, doctorant à l'ULB, a coordonné durant plusieurs années le travail de certification des données de ce détecteur. Depuis Bruxelles ou Genève, il a supervisé l'équipe en charge d'identifier de possibles dysfonctionnements entachant la qualité des données et contribué au développement d'outils de contrôle. Cette tâche s'est révélée particulièrement cruciale suite à la mise à niveau de la partie interne de ce détecteur en 2017.


En 2017 et 2018, Laurent Thomas, chargé de recherches FNRS, a joué un rôle majeur dans le développement et l'étude des performances des systèmes de déclenchement (triggers) décidant en temps réel de l'enregistrement ou non d'une collision. Un tel système est nécessaire afin de maintenir le volume de données à enregistrer à un niveau acceptable. Laurent a notamment travaillé sur les triggers utilisés dans cette analyse basés sur un déséquilibre du bilan d'énergie dans le plan transverse au faisceau.

[1] http://press.cern/fr/press-releases/2018/08/la-desintegration-du-higgs-en-quarks-b-enfin-observee

[2] https://arxiv.org/abs/1808.08238, https://arxiv.org/abs/1808.08242

Lundi l 24-09-2018
Solvay Public Lectures & Solvay Awards Ceremony

Solvay Public Lectures & Solvay Awards Ceremony

Dimanche 21 octobre 2018 à 15h

Flagey Studio 4

Place Sainte Croix

1050 Bruxelles

"De novo protein design: bringing biology out of the Stone Age"

Professeur David Baker (Université de Washington)

"Random Walk to Graphene"

Professeur Andre Geim (Université de Manchester), prix Nobel de Physique en 2010

Entrée gratuite

Inscription obligatoire : www.solvayinstitutes.be dès le 24 septembre

Traduction simultanée vers le français et le néerlandais

Contact : Madame Dominique Bogaerts – dominique.bogaerts@ulb.ac.be

Réservation pour groupes : contacter Madame Bogaerts

Jeudi l 20-09-2018
Bourses de la Fondation Wiener-Anspach

La Fondation Philippe WIENER – Maurice ANSPACH, octroie chaque année des bourses pour permettre à des diplômés et chercheurs de l'ULB de se rendre à l'Université d'Oxford ou de Cambridge.

Les bourses d'étude permettent à de jeunes diplômés de MA de poursuivre des études de 3e cycle en Angleterre. Souhaitant sélectionner les éléments les plus prometteurs, nous demandons le grade de grande distinction pour le MA. Les étudiants terminant leur MA cette année académique peuvent déjà postuler.

Les bourses de recherche doctorale permettent à de doctorants inscrits à l'ULB de passer une année dans le cadre de leur recherche doctorale au sein d'un centre de recherche à Oxford ou Cambridge. Les bourses de recherche postdoctorales sont quant à elle réservée aux chercheurs détendeurs d'un doctorat délivré par l'ULB.

Pour l'année 2018-2019, 18 étudiants et chercheurs ont ainsi bénéficié de cette opportunité, rare dans le paysage académique européen et enrichissante tout autant pour les boursiers que pour les facultés de l'ULB qu'ils réintègrent souvent à leur retour d'Angleterre.

Plus d'information sur leur site internet ou via fwa@ulb.ac.be.

Lundi l 17-09-2018
Conférence: "La biodiversité "ordinaire", connaître pour mieux protéger?"

Loin des images emblématiques de grands mammifères menacés, notre environnement ordinaire est lui aussi l'objet de modifications profondes. Cette conférence revient sur les bouleversements subis par cette biodiversité "ordinaire".

Cette conférence est organisée conjointement par l'Institut de gestion de l'environnement et d'aménagement du territoire (IGEAT) et l'Institut royal des Sciences naturelles de Belgique dont le rôle en matière de sensibilisation à la biodiversité est éminent.

Plusieurs experts, issus de musées belges ou de l'ULB, interviendront durant cette conférence afin d'apporter leur connaissance au débat. Une place importante sera laissée aux expériences d'observation en tous genres (images, sons), ainsi qu'aux rapports entre les émotions et les motivations des citoyens et citoyennes et une meilleure connaissance et action en faveur de la biodiversité.

> Informations pratiques:

Le mercredi 3 octobre de 18h30 à 21h (campus du Solbosch, bâtiment U, salle UA2.220)

Entrée libre

Jeudi l 06-09-2018
Deux nouveaux bacheliers à Charleroi

Dès la rentrée prochaine, le campus de Charleroi Ville-Haute accueillera deux nouveaux bacheliers organisés en collaboration avec UMons: un bachelier en sciences humaines et une première année polyvalente en sciences de la vie.

Ces deux nouveaux bacheliers viennent renforcer l'offre de proximité que l'ULB souhaite offrir aux jeunes étudiants de Charleroi et des environs. Le lancement de ces deux bacheliers en partenariat avec UMons est une réponse directe à l'enjeu pour Charleroi d'accroître le nombre de jeunes poursuivant des études supérieures.

La première année polyvalente en sciences de la vie est la seule disponible pour la Belgique francophone. Elle entre dans le cadre du bachelier en sciences biologiques. En instaurant une première année polyvalente, l'Université permet à l'étudiant de trouver sa voie en cours d'année. Durant cette année, les étudiants seront en contact lors de leurs travaux pratiques avec des enseignants chercheurs du Biopark et de l'UMons. La réussite de cette première année donnera un accès inconditionnel à cinq cursus de 2e bloc de bachelier.

Le bachelier en sciences humaines et sociales permettra aux étudiants qui désirent s'orienter vers des études en sciences humaines de pouvoir accéder à une connaissance large des savoirs en sciences sociales et politiques sans devoir se spécialiser trop rapidement dans une discipline. Le programme assure une formation dans des disciplines différentes et propose des cours de méthodologie et des cours de langue. Il propose aussi une formation de base solide, permettant l'orientation future dans de très nombreux masters.

Plus d'information sur ces bacheliers sur le site de l'ULB