Activités de recherche

Domaines scientifiques généraux : Etude de la symbiose marine Cnidaire-Dinoflagellé

 

L’importance écologique des cnidaires symbiotiques (coraux, gorgones et anémones de mer) est remarquable car ils participent, entre autres, à la formation des récifs coralliens qui abritent le tiers de la diversité des organismes marins.

Ces cnidaires symbiotiques sont des invertébrés marins qui hébergent dans leurs cellules des algues unicellulaires, des dinoflagellés photosynthétiques aussi appelées zooxanthelles. Cette relation très intime est de type mutualiste, car elle offre des avantages à chacun des deux partenaires. Grâce à un milieu stable et protecteur assuré par l’hôte, les algues présentent une activité photosynthétique leur permettant de synthétiser des nutriments, dont une partie est reversée à l’hôte, ce qui offre un avantage trophique évident (autosuffisance).

Mais cette vie symbiotique présente aussi des contraintes et l’échange de nombreux signaux croisés, constituant un véritable « dialogue moléculaire », est nécessaire au maintien de cette association. En cas de stress chimique ou environnemental (comme une augmentation de la température) la symbiose peut être rompue : les invertébrés perdent alors leurs algues et ne présentent plus qu’une coloration blanchâtre, ce qui explique le nom donné à ce phénomène : le blanchissement (bleaching en anglais). Le blanchissement peut-être partiel ou transitoire, mais, de façon chronique, il peut conduire à la mort des animaux affectés et par conséquent à la destruction de tout l’écosystème qui en dépend.

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Mieux comprendre les mécanismes moléculaires mis en jeu pour l’établissement, le maintien et la rupture de cette association si particulière représente donc un enjeu majeur, avec des retombées potentielles tant sur un plan très fondamental (identification de nouvelles voies de signalisation), qu’appliqué (identification de marqueurs précoces de stress aidant à la préservation des écosystèmes coralliens et donc de la biodiversité associée).

Principaux axes de recherche

 

L’équipe SYMAR fait partie des rares équipes au monde qui abordent ces questions de maintien et rupture des symbioses marines par des approches pluridisciplinaires, originales et très complémentaires : de la population au gène !

De plus, les équipes internationales se concentrent essentiellement sur les systèmes tropicaux et très peu de données existent pour les organismes des eaux tempérées comme celles de la Méditerranée.

Grâce à l’utilisation de l’anémone de mer comme espèce modèle de symbiose marine, nos principaux travaux ont permis de démontrer l’implication du stress oxydant et de cascades moléculaires de type apoptotique dans l’induction du blanchissement. De nouvelles approches utilisant à la fois les techniques d’analyse de transcriptomique (par micro-puce à ADN), de protéomique et de lipidomique visent à appréhender de façon plus globale ce dialogue moléculaire entre les partenaires de cette symbiose. Enfin, des études menées sur une espèce méditerranéenne de gorgone symbiotique ont permis de mieux définir les relations et la diversité génétique hôte/symbiotes en milieu tempéré.

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Ces approches pluridisciplinaires sont rendues possibles par l’association de jeunes enseignants chercheurs ayant chacun des domaines de compétence spécifiques et complémentaires (génomique, biochimie, physiologie et génétique des populations). L’entrée de cette équipe dans l’UMR mondialement reconnue du Pr. H. Le Guyader de l’Université Pierre et Marie Curie (UMR 7138 Systématique, Adaptation, Evolution) a permis d’approfondir les collaborations initiées avec certaines des équipes qui la constitue.