Chimiodiversité – Métabolome des microalgues toxiques

Dans le contexte de la biodiversité et en lien avec nos partenaires au sein des deux GdRs - BioChiMar (Bio-Chimiodiversité marine) & PHYCOTOX, nous nous intéressons à la diversité des microalgues toxiques qui sont de véritables usines chimiques ayant des capacités de créations biosynthétiques de métabolites.

En analogie avec les approches métagénomiques ou protéomiques utilisées dans l’identification des nouvelles espèces, la métabolomique est une approche permettant d’identifier un maximum métabolites présents dans une espèce ou un échantillon (métabolome).

Généralement, nous nous s’intéressons aux molécules de taille inférieure à 5000 dalton. La méthodologie de choix pour la détection d’une grande partie de ces molécules est la chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse (CL-SM), plus particulièrement la spectrométrie de masse haute résolution (SMHR). Les données obtenues peuvent être comparées à des banques de données ou des bibliothèques de spectres de masses pour identifier les composés déjà connus.

Quand la métabolomique est utilisée ensemble avec un ou plusieurs tests biologiques, on peut alors identifier des composés bioactifs, plus particulièrement les toxines émergentes ou nouvelles.

L’approche métabolomique non ciblée est également développée pour augmenter la capacité d’analyse de l’ensemble des composés présents dans une matrice biologique donnée afin d’identifier les composés appartenant à la même famille par des techniques de déréplication. Ce processus vise à recenser au sein de mélanges complexes (extraits bruts) l’ensemble des molécules déjà connues, ceci d’après leurs caractéristiques physico-chimiques et sans avoir à les isoler. Cela permet d’éviter la redondance des structures chimiques isolées et de se focaliser sur l’isolement des composés originaux de par leur structure. Lors du processus de déréplication, les données obtenues par la CL-SMHR pour chacun des métabolites identifiés, permettent d’établir des schémas de fragmentation spécifiques à chaque classe de composés chimiques. Ceci permet de définir une véritable «carte d’identité» pour chaque type de composé, caractéristique de sa structure chimique.

Le laboratoire Phycotoxines entreprend plusieurs projets de recherche pour approfondir les connaissances dans ce domaine :

> ChiMiMar (2011 - 2014)

> Une thèse (2012 – 2015): Développement et mise au point de techniques de spectrométrie de masse à haute résolution (SMHR) pour le criblage des phycotoxines et leur métabolites dans les échantillons environnementaux et biologiques. En savoir +

> Collaboration avec Agilent 2011 – 2015 : le laboratoire s’est associé au fournisseur d’instrument Agilent, plus particulièrement dans le domaine de la spectrométrie de masse haute résolution.