ERC Advanced 2025 : trois scientifiques lié·es à l'Université Paris-Saclay lauréat·es

Tatiana Giraud, ingénieure agronome et directrice de recherche CNRS au laboratoire Écologie, société et évolution (ESE – Univ. Paris-Saclay/CNRS/AgroParisTech), a reçu une bourse ERC Advanced pour son projet DEGENSEX, Sex chromosome degeneration and its effects fitness.

Chez de nombreux êtres vivants, certaines régions des chromosomes liés au sexe ne s'échangent plus de matériel génétique, comme les chromosomes X et Y chez l'humain. Or, ces échanges jouent normalement un rôle important de « nettoyage » en éliminant les mutations défavorables. Lorsque ces échanges cessent, les gènes situés dans ces régions peuvent progressivement se dégrader : certains disparaissent, d'autres fonctionnent moins bien ou sont moins exprimés. Ce phénomène, appelé dégénérescence génomique, pourrait notamment contribuer à certaines différences en termes de maladies ou de longévité observées entre les sexes dans de nombreuses espèces. Malgré son importance, on sait encore mal comment cette dégénérescence évolue et quelles sont ses conséquences réelles, en particulier dans les premières étapes du processus.

Pour répondre à ces questions, le projet DEGENSEX étudiera des groupes de champignons dont les chromosomes impliqués dans la reproduction présentent des situations très variées, avec de nombreuses évolutions indépendantes de suppression de recombinaison, d’âges très différents mais globalement relativement jeunes. Cette diversité constitue un véritable « laboratoire naturel » permettant de suivre les premières étapes de la dégénérescence génomique : pertes de gènes, dérèglement de leur expression et réarrangements des chromosomes. Le projet cherchera également à comprendre si certains mécanismes permettent de limiter cette dégénérescence. Par exemple, les organismes peuvent parfois compenser la perte d'activité de certains gènes en augmentant l'expression de leurs copies restantes ou en acquérant de nouveaux gènes. L'importance réelle de ces mécanismes fait encore débat parmi les biologistes de l'évolution. L'utilisation de champignons présente un double avantage : elle permet de vérifier si les phénomènes observés chez les animaux et les plantes sont universels, et elle offre la possibilité de tester directement en laboratoire les effets de la dégénérescence génomique sur les performances et la survie des organismes. En reconstituant l'histoire de la dégénérescence des chromosomes et des mécanismes qui la compensent, DEGENSEX apportera un nouvel éclairage sur une question fondamentale de la biologie : comment les génomes évoluent lorsqu'ils cessent de se recombiner, et quelles conséquences cela a sur la capacité de survie des organismes. 

Mathieu Daëron, chercheur CNRS au Laboratoire des sciences du climat et de l'environnement (LSCE – Univ. Paris-Saclay/UVSQ/CEA/CNRS), a reçu une bourse ERC Advanced pour son projet TONIC, Triple Oxygen Fingerprinting of Ice Sheets.

Les glaciations ont profondément façonné le climat et les systèmes naturels tout au long de l'histoire géologique de la Terre. Cependant, notre compréhension des processus via lesquels les calottes glaciaires réagissent aux forçages orbitaux, aux gaz à effet de serre et à la tectonique des plaques reste limitée par le manque de méthodes robustes et largement applicables permettant de retracer la présence de glace appauvrie en oxygène-18¹ à l'échelle des temps géologiques (> 100 ka). La reconstitution de l’oxygène-18 des calottes glaciaires, un facteur clé sensible à l’hydrologie, au climat et à la géométrie des calottes (étendue, continentalité, altitude), viendrait considérablement éclairer l’histoire de la Terre.

Le projet TONIC vise à combler cette lacune en établissant la combinaison du clumping isotopique2 et des isotopes triples de l'oxygène dans les carbonates marins comme traceurs de l’oxygène-18 des eaux de fonte et ainsi de la dynamique des calottes glaciaires. Pour cela, le projet prévoit de mettre en place un laboratoire analytique unique en son genre, doté de techniques spectroscopiques de pointe, avant de calibrer ce nouveau traceur sur des carbonates et des eaux modernes. Nous pourrons ensuite l’appliquer à des micro- et macrofossiles exceptionnellement bien préservés pour détecter et caractériser les calottes glaciaires depuis le Pléistocène jusqu'au Paléozoïque supérieur. Ces travaux apporteront des informations clés sur (a) les rapports d’oxygène-18 dans les calottes glaciaires du Pléistocène aujourd’hui disparues ; (b) les méga-inondations du Pléistocène liées à la dynamique glaciaire européenne ; (c) la formation, la dynamique et la composition de la glace antarctique au Cénozoïque, avec des implications majeures pour l’interprétation des archives d’oxygène-18 dans les carbonates benthiques ; (d) les glaciations très controversées de l’ère mésozoïque ; (e) le gradient isotopique paléolatitudinal des calottes glaciaires du Paléozoïque supérieur.

Les résultats permettront un réexamen critique des hypothèses canoniques selon lesquelles la teneur en oxygène-18 de l'eau de mer serait restée constante pendant les périodes prétendument exemptes de glace, viendront éclairer la dynamique des calottes glaciaires à court et à long terme, et ouvriront de larges et nouvelles perspectives de recherche dans le domaine des géosciences. Les outils spectroscopiques que nous mettrons au point constitueront une révolution technique dans l'analyse isotopique du CO2 et d'autres gaz, avec de nombreuses applications multidisciplinaires.

Vincent Pilloni, directeur de recherche CNRS au Laboratoire de mathématiques d'Orsay (LMO - Univ. Paris-Saclay/CNRS), spécialiste de la géométrie algébrique arithmétique et le programme de Langlands, a reçu une bourse Advanced pour son projet MOMO, p-adic modular forms and modularity.

Le programme de Langlands prédit une correspondance entre variétés algébriques définies sur des corps de nombres et certaines formes automorphes. Cette correspondance reste largement conjecturale, tant la nature des objets en jeu (algébrique ou analytique) est différente. De manière surprenante, les variétés algébriques les plus naturelles (comme les variétés abéliennes ou les motifs d'Artin) semblent reliées à des formes automorphes très mystérieuses. Celles-ci se cachent parfois dans les cohomologies p-adiques des variétés de Shimura, notamment la cohomologie complétée ou les théories de Hida et Coleman supérieures qui sont des cohomologies non-classiques. Le but de ce projet est de développer de nouvelles techniques, mélangeant géométrie p-adique, D-modules, théorie de Hodge p-adique, pour parvenir à analyser ces cohomologies non-classiques et reconnaître les formes automorphes à l'intérieur. Un des objectifs est de prouver la modularité des surfaces abéliennes sur le corps des nombres rationnels. La modularité des courbes elliptiques est connue depuis pratiquement trente ans.