Projets de recherches

L'un des principaux axes de recherche développé au sein du laboratoire consiste en l’étude de la fonction de reproduction et de son contrôle chez l'huître Crassostrea gigas. L'huître , de part ses caractéristiques biologiques singulières et son positionnement phylogénétique, constitue un modèle biologique d'intérêt. Elle présente notamment un hermaphrodisme protandre de type alternatif irrégulier, un compartiment gonadique transitoire et diffus, et un système hormonal très peu documenté. L’étude de la reproduction de cet animal se justifie d’autant plus que nous avons récemment souligné le rôle de la reproduction pour la survie chez cette espèce dans le cadre du Défi MOREST (Etude des Mortalités Estivales de Crassostrea gigas).

Trois projets s’insèrent dans ce contexte avec une vocation d'étudier la reproduction de l'huître:
1. « OxyGenes » ( Gis Europôle mer)
« Analyse transcriptionnelle et fonctionnelle de l’impact de la reproduction sur les équilibres énergétique et oxydatif de l’huître creuse Crassostrea gigas »
Les recherches menées en génétique et en physiologie de l'huître creuse Crassostrea gigas ont récemment souligné le rôle majeur de la reproduction pour la survie chez cette espèce. Un effort reproducteur accru peut engendrer des modifications des métabolismes énergétique et oxydatif à l’origine de mortalités différentielles qui ont été observées entre des lignées sélectionnées pour leurs résistance (‘R’) ou sensibilité (‘S’) aux mortalités estivales. Forts des avancées récentes concernant le transcriptome de l'huître, ce projet a pour vocation d’étudier les variations d'expression de gènes et de fonctions protéiques spécifiquement liés aux métabolismes oxydatif et énergétique en lien avec la gamétogenèse.
Ce travail est réalisé en collaboration avec le laboratoire LEMAR de l’Institut universitaire de Sciences de la mer (IUEM).
Contact : Pierre Boudry 02 98 22 44 02

2. « Gamétogènes » ( ANR Génomique)
« Génomique de la gamétogénèse chez l’huître creuse Crassostrea gigas »
Ce projet vise à améliorer les connaissances sur les bases physiologiques et génétiques de la reproduction et des métabolismes associés chez un mollusque d’importance économique l’huître Crassostrea gigas présentant une grande fécondité. La gamétogenèse a un impact majeur sur de nombreuses fonctions physiologiques à l’origine de compromis génétiques et phénotypiques entre la reproduction et la survie. La gamétogenèse est aussi un processus biologique dont le contrôle est important dans le contexte de l’aquaculture d’une espèce.
Ce projet bénéficie de l’acquisition récente de données génomiques chez C. gigas rassemblées sur une base unique de données riche de plus de 50000 séquences nucléotidiques. Un criblage génétique de ces données sera effectué par des techniques de transcriptomique haut débit (Puces à ADN et PCR quantitative en temps réel) pour identifier des gènes spécifiquement exprimés au cours des différents stades de développement des gonades pendant un cycle annuel de reproduction. Ceci permettra de définir des marqueurs pertinents de l’investissement reproducteur et également des processus génétiques du déterminisme du sexe chez une espèce hermaphrodite à protandrie irrégulière. L’étude du caractère quantitatif de l’allocation à la reproduction sera approchée par la recherche de QTL (quantitative trait loci), c’est-à-dire des zones du génome (balisées par des marqueurs) liées à ce caractère. Ceci pourra être réalisé grâce à l’amélioration de la densité de marqueurs sur les cartes génétiques existantes et aux liens qui pourront être établis entre ces cartes de liaison et une carte physique qui sera obtenue au cours de ce projet, grâce à la construction d’un panel RH (hybrides cellulaires irradiés). Quelques méthodologies innovantes de la post-genomique seront développées et adaptées à notre modèle marin. Pour explorer la fonction de certains gènes impliqués dans les processus reproducteurs, des méthodologies seront testées et développées comme l’interference à l’ARN (RNAi), l’endocrinologie inverse ou les approches pharmacologiques. Ces résultats attendus constituent l’étape préliminaire indispensable à l’exploitation des ressources génétiques de l’huître dans un but de domestication ou d’amélioration des caractères génétiques.
Contact : Pascal Favrel / Pierre Boudry 02 98 22 44 02

3. « Hi-Flo» (ANR Blanc)
« Base génétique et histoire de la différentiation adaptative chez les espèces marines à fort flux génique »
Contact : Nicolas Bierne / Pierre Boudry 02 98 22 44 02

L'équipe Biochimie est également impliqué dans un projet ciblant le rôle des lipides

« LIPIDOMITO » ( Gis Europôle mer)
« Chimie structurale et fonctionnelle des lipides membranaires mitochondriaux de bivalves marins »
Des microenvironnements lipidiques, composés d’assemblage de phospholipides et d’acides gras sont impliqués, par interactions directes, dans l’activité et la régulation des protéines enchâssées dans les membranes cellulaires et sub-cellulaires. La composition des lipides membranaires des eucaryotes marins est très finement régulée pour répondre aux variations des facteurs biotiques et abiotiques du milieu. Ces molécules lipidiques jouent ainsi un rôle majeur dans tous les métabolismes et régulations cellulaires. Le présent projet vise à comprendre les mécanismes par lesquels les variations de structure lipidique membranaire influencent certaines fonctions cellulaires, principalement celles associées au métabolisme énergétique et oxidatif des mitochondries chez des espèces de bivalves marins d’intérêt aquacole. Le projet s’articulera en 3 étapes : 1) Développement des techniques de purification et d’analyse des structures lipidiques à l’échelle subcellulaire ; 2) Adapter les mesures fonctionnelles sur les mitochondries de bivalves au niveau cellulaire et subcellulaire ; 3) Evaluer les relations structures lipidiques et fonctions cellulaires chez les bivalves marins soumis à différentes ressources trophiques.
Ce travail est sous la coordination du laboratoire LEMAR de l’Institut universitaire de Sciences de la mer (IUEM).
Contact : Philippe Soudant / Jeanne Moal

Enfin, plusieurs projets sont à l'origine de l'équipe de microbiologie et implique les autres équipes du laboratoire.

« REPROSEED » (2010-2014)
Programme européen coordonné par le laboratoire (2010-2014) sur l’amélioration des techniques d’écloserie de bivalve pour 4 espèces, l’huître creuse (Crassostrea gigas) la coquille St Jacques (Pecten maximus), la moule (Mytilus edulis), la palourde européenne (Ruditapes decussatus).
10 partenaires- 7 pays Espagne, Italie, Portugal, Royaume Uni, Pays Bas, Norvège, France.
Des études seront menées sur la reproduction, l’élevage larvaire, la métamorphose, le grossissement de naissain en alliant les améliorations techniques notamment pour diminuer les coûts (recyclage, production en masse d’algues) et des aspects plus amonts (compétence des gamètes, ontologie du système immunitaire, microflore associées…).
Contact : Jean Louis Nicolas 02 98 22 43 99

« RISCOSOL » (2008-2010)
Etude des mortalités des huîtres en eau profonde en Baie de Quiberon,
financée par le programme EC2CO (Ecologie Continentale et côtière). Le Programme National ECCO a été une initiative majeure des dernières années pour la recherche nationale en environnement.
Un suivi régulier est effectué sur 4 sites en baie de Quiberon dont 3 avec le même lot d’huîtres semées sur le fond. Les paramètres physico-chimiques du sédiment (Oxygène, ammoniaque, sulfures, phosphate, …) sont mesurés et les flux calculés ; la composition des communautés bactériennes est analysée (cultivable et non cultivable). L’état physiologique de l’huître est évalué par l’étude du métabolisme énergétique (enzymes PK, PEPCK, CS…) et le métabolisme oxydatif (enzymes SOD, CCO…)
Partenaires : Ifremer : LPI physio, LPI microbio, Dyneco, UBO – IUEM: LEMAR (G. Thouzeau)
Contact : Jean Louis Nicolas 02 98 22 43 99

« VIVREM » (2009-2011) ( Gis Europôle mer)
Ce projet vise à caractériser des mécanismes moléculaires spécifiques régissant les interactions mollusques-vibrions en milieu marin en comparant trois modèles : Vibro tapetis-Ruditapes philippinarum, V. harveyi-Haliotis tuberculata et V. aestuarianus-Crassostrea gigas. Il s’articulera autour de deux axes : (1) L’identification de mécanismes de virulence spécifiques des vibrions avec le support d’une part du séquençage complet, des génomes de deux vibrions V. aestuarianus, V. tapetis et de celui d’une souche de référence de V. harveyi (ATCC BAA-1116), du séquençage de plasmides (V. harveyi, V. tapetis) et d’autre part des gènes déjà identifiés au moyen d’approches de génomique soustractive et de protéomique; (2) la recherche des mécanismes de défenses modulés spécifiquement chez l’hôte pour l ’organisme pathogène considéré, en mesurant les effets de ces pathogènes sur les hémocytes et sur l’expression de gènes impliqués dans la résistance au cours de l’infection.
Ifremer : LPI-microbiologie UBO – IUEM : LEMAR (C . Paillard, D. Moraga)
Contact : Jean Louis Nicolas 02 98 22 43 99 / Christine Paillard

Programme de collaboration avec le Canada :
Etude de l’influence de la microflore bactérienne associée aux algues et aux élevages larvaires de bivalves sur la survie, la croissance et l’état physiologique des larves de Pecten maximus et de C. gigas . Recherche de probiotiques actifs sur les larves de bivalves.
France Ifremer : LPI-microbio , UBO – IUEM : LEMAR (D. Moraga Canada : Université de Montréal à Rimouski. (Réjean Tremblay)
Contact : Jean Louis Nicolas 02 98 22 43 99

Les autres projets menés par l'équipe d'Argenton sont sur le site de la station expérimentale d'Argenton.