| Disciplines | Biology, Computer science, Mathematics |
|---|---|
| Research fields |
Biology : Bioinformatics, Phylogeny, Molecular evolution, Comparative genomics, Next Generation Sequencing, Omics, Transcriptome, Genome, Genomics, Evolutionary genomics, Genome dynamics, Gene expression, Biochemistry, Cell biology, Developmental biologie, Microbiology, Physiology, Metabolism, Evolution, Host-Parasite interactions/Symbiosis, Animal experimental model : Insects, Single-cell experimental model : Bacteria, Molecular biology, Molecular genetics, Functional genomics Computer science : Data analysis, Data management, Data storage, Network modelling, Genetic networks Mathematics : Network modelling, Genetic networks, Statistics, Biostatistics, Regression models |
| Supporting organisms | INSA Lyon, INRAe |
| Geographical location | INSA (LyonTech - la Doua) |
| Lab | BF2I |
| Team leader | Federica Calevro |
| Webpage | https://bf2i.insa-lyon.fr/en/node/206 |
La thématique "Symbiose : Génomique Fonctionnelle des Interactions Trophiques" est née en 2007. Cette création correspondait, d’une part, à l’aboutissement d’un travail de bioinformatique centré sur l’analyse du transcriptome et d’autre part, à l’acquisition d’une compétence multidisciplinaire en génomique, en biochimie et en physiologie sur le modèle de symbiose du puceron du pois (Acyrthosiphon pisum) au sein de l’UMR BF2I. Le coeur de notre thématique concerne l’analyse des interactions trophiques dans le système puceron/Buchnera.
Ce travail a débuté sur la composante bactérienne de l’association (génome de Buchnera séquencé en 2000) et se porte maintenant également sur la composante eucaryote (génome de A. pisum séquencé en 2010). Il inclue de la biologie expérimentale (physiologie de l'insecte, biochimie, biologie moléculaire, métabolomique) et des approches de modélisation (bases de données d'annotations métaboliques, transcriptomique, réseaux biologiques).
Les pucerons d'importance économique appartiennent presque exclusivement à la famille des Aphididae dont toutes les espèces vivent en symbiose avec une bactérie intracellulaire du genre Buchnera (Entérobactériacée, proche d'Escherichia coli). Cette bactérie est actuellement le modèle de bactéries endosymbiotiques le mieux connu au niveau moléculaire. Son génome (640 kb) est extrêmement réduit par rapport aux génomes des autres Entérobactériacées nonsymbiotiques. Une des caractéristiques fonctionnelles de ce génome est la conservation de la plupart des voies de biosynthèse des acides aminés essentiels au puceron. Le génome du puceron (525 Mpb, 4 chromosomes) est actuellement en phase d’assemblage et d’annotation.
Une complémentarité génétique forte a été trouvé au niveau du métabolisme entre les deux organismes associés (biosynthèse des nucléotides, des acides aminés, des vitamines…).
Nous souhaitons enrichir notre compétence en biologie intégrative en conservant des expérimentations allant du mécanisme moléculaire à la physiologie (transcriptomique, biochimie analytique, histologie et biologie fonctionnelle). Un de nos objectifs est d’ancrer nos recherches sur quelques questionnements plus précis ayant des perspectives applicatives en terme de lutte contre les pucerons. Parallèlement, nous souhaitons continuer notre investissement dans la modélisation en biologie des systèmes (analyse des réseaux génétiques et métaboliques).
Le projet scientifique de notre thématique peut se décomposer en 5 axes de recherche très interconnectés : (1) Modélisation des réseaux symbiotiques, (2) caractérisation systémique des interactions trophiques, (3) caractérisation fonctionnelle des interactions trophiques, (4) caractérisation fonctionnelle du système de transport entre les partenaires associés et (5) métabolomique des interactions trophiques. Ces 5 axes de recherche présentent les caractéristiques communes d’être focalisés sur l’analyse du système symbiotique complet (bactérie et insectes) et de chercher une accroche applicative en agronomie (recherche de cibles de lutte contre les pucerons par la déstabilisation du système symbiotique).
