3 projets toulousains lauréats à l'appel ERC « Advanced » 2020

Le projet ERC E-MOTION vise à l’utilisation de variations de volume moléculaire lors d’une transition de spin pour obtenir une actuation mécanique contrôlable, faisant de ces matériaux une preuve de concept de muscles artificiels intégrables en robotique et en micro/nano-mécanique. Plus fondamentalement, E-MOTION vise à comprendre en profondeur les relations entre la structure et les propriétés mécaniques de ces matériaux commutables : une approche essentielle pour le traitement et l'optimisation de leur fonction. Une approche expérimentale et théorique multi-échelle sera utilisée pour évaluer comment la déformation moléculaire et la modification de la connectivité moléculaire sous l'effet de stimuli externes affectent les propriétés mécaniques macroscopiques ainsi que la durée de vie.

Azzédine Bousseksou est directeur de recherche classe exceptionnelle au CNRS et directeur du Laboratoire de chimie de coordination du CNRS (LCC). Reconnu dans le domaine de la transition de spin moléculaire et des matériaux moléculaires commutables, Azzedine Bousseksou, avec son équipe au LCC, a marqué son domaine en le faisant évoluer de l’étude des propriétés de bistabilité au niveau fondamental vers la mise en forme et l’intégration dans des dispositifs pour la photonique, la nanoélectronique et la nanomécanique.
Après son doctorat en sciences des matériaux à l’Université Pierre et Marie Curie en 1992 et un postdoctorat à l'Université Johannes Gutenberg de Mayence (All.) au Laboratoire de chimie inorganique du Pr. Gütlich, Azzedine Bousseksou intègre le LCC en 1993 comme chargé de recherche CNRS et obtient, en 2000, son habilitation à diriger des recherches. En 2003, il crée et dirige l’équipe scientifique Matériaux moléculaires commutables. Aujourd’hui directeur de recherche de classe exceptionnelle, il dirige le LCC depuis 2013. 
Lauréat de la médaille d’argent du CNRS en 2010, Azzedine Bousseksou est également membre de l’Académie des sciences et membre fondateur de l’Académie algérienne des sciences et des technologies. Il est aussi membre de l'Académie européenne des sciences et de l'Académie européenne des sciences et des arts. Avec plus de 300 publications et 14 brevets (dont 2 exploités), il a reçu de nombreux prix : le prix de la division Chimie de coordination (2003), le prix Langevin de l’Académie des sciences (2009), le prix de la Société coréenne du magnétisme (2012) ou encore le Prix Süe 2020 de la société chimique de France, pour sa contribution au rayonnement de la chimie dans le domaine du magnétisme moléculaire et de l’étude des matériaux moléculaires bistables à transition de spin, et ses nombreuses responsabilités collectives.

Les cassures double brins de l’ADN sont des lésions très toxiques qui peuvent conduire à des réarrangements majeurs du génome tels que les translocations par exemple, à l’origine du développement de tumeurs. Ces cassures peuvent survenir suite à l’exposition à des agents dits « génotoxiques » (c’est d’ailleurs une des stratégies majeures des thérapies contre le cancer) mais également de façon physiologique dans nos cellules. Le projet GENECARE vise à comprendre les mécanismes moléculaires qui contribuent à réparer ces cassures lorsqu’elles surviennent sur la fraction la plus importante de notre génome, c’est-à-dire la partie transcrite, dont le maintien en terme de séquence est essentiel pour assurer la production correcte des protéines et donc le maintien des différents destins cellulaires. C’est à l’aide de techniques dites « omics » (séquençage à haut débit, cribles à l’échelle du génome entier, proteomique) que nous tenterons de résoudre ces questions.

Gaëlle Legube est directrice de recherche première classe au CNRS. Suite à une thèse de l’Université Toulouse III - Paul Sabatier soutenue en 2003, elle effectue son post-doctorat à l’EMBL d’Heidelberg en Allemagne. Recrutée chargée de recherche au CNRS en 2006, dans l’équipe du Didier Trouche à Toulouse, elle monte son équipe de recherche en 2011 au Centre de biologie intégrative (CBI). Lauréate de la médaille de bronze en 2012, puis de la médaille d’argent en 2020, ses travaux, soutenus par l’ANR et la commission européenne à travers l’obtention d’une ERC Consolidator (2014-2020), ainsi que par la Ligue nationale contre le Cancer et la fondation Bettencourt-Schueller, visent à comprendre l’influence de la chromatine et de la position des cassures sur le génome dans le processus de réparation. Comprendre ces mécanismes qui assurent la stabilité du génome pourraient permettre de développer de nouvelles approches thérapeutiques pour lutter contre le cancer, mais également de comprendre l’origine du cancer ainsi que de nombreuses maladies neurodégénératives.

La chimie a-t-elle besoin de plus de physique ? Depuis cent ans, il est connu que la construction du tableau périodique des éléments s'explique par la mécanique quantique. Depuis quarante ans, il est connu qu'il faut ajouter la théorie de la relativité pour bien décrire la chimie des éléments lourds. Le projet HAMP-vQED vise à sonder le rôle de l'électrodynamique quantique (QED) en chimie en fournissant une approche de calcul permettant des calculs précis des propriétés moléculaires, avec une attention particulière pour les propriétés qui sondent la densité électronique proche des noyaux atomiques où sont créés les effets QED. L'approche QED proposée va s'insérer dans le cadre usuel de la chimie quantique, à savoir une approche variationnelle en utilisant des fonctions de base locales.

Trond Saue, d'origine norvégienne, est directeur de recherche CNRS au Laboratoire de chimie et physique quantiques (LCPQ - CNRS, Université Toulouse III - Paul Sabatier). Après avoir obtenu son doctorat en chimie théorique à l'université d'Oslo en 1996, il fait des séjours à l'Université d’Odense (Danemark), l'Université Toulouse III -  Paul Sabatier (HDR en 2000) et l'université de Tromsø, Norvège, avant d'intégrer le CNRS en 2001. Dans un premier temps, il travaille au Laboratoire de chimie quantique à l'Université de Strasbourg, puis s'installe à Toulouse en 2010. Il est spécialiste de la chimie quantique relativiste et a initié le développement du logiciel DIRAC pour des calculs moléculaires relativistes, dont il est aujourd'hui un de cinq auteurs. Depuis 2011, il est directeur de l'European Summer School of Quantum Chemistry (ESQC). En 2016, il a été élu membre de l'Académie international de sciences moléculaires quantiques.