AXE 1. INTERACTIONS ET PROCESSUS BIOLOGIQUES DE LA MOLECULE AUX POPULATIONS
L’axe 1, regroupera les travaux de recherches pluridisciplinaires associant les compétences des biochimistes, chimistes, microbiologistes, généticiens à celles des écologues. Les projets concernés utiliseront en particulier, des approches cellulaires et moléculaires pour caractériser et comprendre le fonctionnement des organismes récifaux. Dans le contexte du changement global et sous l’effet des pressions anthropiques accrues, les processus physiologiques et métaboliques impliqués dans les mécanismes d’adaptation, d’évolution et de résistance des organismes, seront appréhendés à l’échelle microscopique et macroscopique.
1) Etude des interactions hôte-microbiome, concept d’holobionte
La structure et le fonctionnement des écosystèmes coralliens reposent largement sur un réseau complexe d’associations mutualistes dépendant directement des coraux et de leurs symbiontes. Les coraux scléractiniaires, forment des associations complexes, multiples, à la fois internes et externes avec un large consortium microbien. Le terme holobionte désigne cet ensemble dynamique constitué par l’hôte et son microbiome. L’étude de la nature, la spécificité, le rôle des interactions microbiome-hôte est nécessaire pour pouvoir identifier quels microorganismes sont conservés (en tant que partenaire mutualiste) et quels facteurs influencent la dynamique structurale des communautés microbiennes, facteurs d’ordres géographique, environnemental, génétique, ou des différences physiologiques. Les relations dynamiques et flexibles entre les différents partenaires ont une influence sur les fonctions biologiques et les réponses adaptatives de l’hôte. L’étude de ces interactions permettra d’apprécier la persistance et la résilience des populations au sein des récifs. Parmi ces interactions, l’association avec les zooxanthelles, nécessaire pour la croissance des coraux et le développement des récifs en bonne santé, sera étudiée spécifiquement à l’échelle moléculaire pour la symbiose et la calcification. Les études effectuées en milieu naturel ou in vitro, par des approches comparatives entre espèces, entre zone biogéographiques, sur des cellules symbiotiques et non symbiotiques, apporteront des connaissances sur la sensibilité et la résilience de l’holobionte notamment sous l’effet des perturbations de l’environnement.
2) Les maladies des organismes coralliens
Les maladies affectant les coraux et autres organismes telles que algues rouges calcaires, sont impliquées dans le déclin des récifs coralliens. Les données cellulaires et moléculaires sur ces maladies restent cependant fragmentaires et peu documentées. L’influence de l’activité humaine et des perturbations de l’environnement sur l’apparition et la recrudescence des maladies restent à éclaircir. L’acquisition de données cellulaires et moléculaires est nécessaire pour identifier les agents pathogènes qui causent les maladies et comprendre la capacité de ces organismes à résister à ces maladies. L'utilisation de la culture (approche descriptive), et de techniques basées sur l'ADN (approche extensive, d’analyse métagénomique, métabarcoding), permettront d’obtenir des données sur la composition des communautés bactériennes associées à différentes groupes d’espèces. Parmi ces bactéries, les rôles bénéfique ou délétère sur la santé de ces organismes, seront particulièrement recherchés.
3) Communication chimique, biomolécules
Le potentiel des coraux scléractiniaires et autres organismes associés aux communautés coralliennes à synthétiser des molécules d’intérêt notamment par le biais de processus de communication chimique reste peu exploré. Les analyses transcriptomique et métabolomique qui se développent, y compris pour les organismes récifaux, pourraient révéler de telles molécules, soit après leur métabolisation ou par des réactions chimiques spontanées. Les effets biologiques potentiels de ces molécules ouvrent des voies prometteuses, notamment pour la bioremédiation.