Jardin de mer et biotechnologies bleues : mythes et réalité

Jardin de Mer et Biotechs bleues : Mythes et réalité

patrick cormierbac_Roscoffle 08 octobre à Langolvas

par Patrick Cormier (Centre Marin biologique-Roscoff)

Souvent ignorés par le grand public, des organismes marins, comme les oursins ou la limace de mer, sont à l’origine de découvertes scientifiques majeures en santé humaine. Plusieurs prix Nobel sont l’aboutissement d’une recherche fondamentale initiée sur des invertébrés marins. Comment est-il possible de transférer à l’Homme les résultats obtenus à partir d’organismes apparemment si éloignés de nous-mêmes et souvent considérés, à tort, comme moins évolués ? La connaissance complète de leur génome nous a permis de poser un regard nouveau sur ces organismes et a fait progresser notre intelligence de la biologie humaine.

A côté de ces connaissances fondamentales, la mer et l’océan sont souvent présentés comme des ressources biologiques importantes pour l’innovation et les biotechnologies de demain. Mythes ou réalités, ces termes sont souvent repris dans les grands média. Cette présentation a pour ambition de permettre au grand public station-biologique-roscoff-spectrometrie-de-masse-2255d’appréhender, avec des exemples simples, les approches scientifiques les plus modernes sur lesquelles s’appuient certains projets d’innovation. Evocation ensuite de la faisabilité, voir de la réalité, de certains projets à la lumière de nos connaissances actuelles.

 

L’oursin n’a-t-il plus de secrets pour les chercheurs ?

Sur les 23 300 gènes révélés par le séquençage*, seuls 9 000 d’entre eux, c’est-à-dire 30 %, ont été annotés* manuellement. Les 86 gènes annotés par l’équipe de la station biologique font partie de ceux-là ! Mais ce qui est sûr, c’est que nous sommes en train de changer d’ère et de passer à celle du « post- génome » .

L’oursin est un super outil pour les chercheurs, notamment parce qu’il produit des œufs en grand nombre, faciles à manipuler, mais aussi parce que c’est une espèce proche de l’Homme pour ce qui est des premières phases de développement de l’embryon. Or les résultats du séquençage confirment cette similitude : 70 % des gènes de l’oursin se retrouvent chez l’Homme ! Cela renforce l’idée selon laquelle l’évolution ne s’explique pas simplement par la l’apparition ou la disparition de gènes spécifiques. Tout le processus est orchestré par des régulations beaucoup plus fines que cela et le challenge, pour les biologistes, est maintenant de comprendre comment cette orchestration est effectuée dans le cadre de mécanismes cellulaires précis.

Comment ont débuté les travaux sur le génome de l’oursin ?
L’oursin est un modèle très utilisé dans les laboratoires et des équipes du monde entier travaillent dessus. Mais ce sont des Américains qui se sont lancés les premiers dans le séquençage de l’espèce Strongylocentrotus purpuratus. Cette opération en elle-même n’est pas compliquée, mais nécessite des fonds importants et un matériel sophistiqué. Elle est aujourd’hui totalement robotisée et informatisée. La phase suivante, l’annotation, est plus délicate. C’est à ce moment que les Américains ont sollicité d’autres laboratoires ; ils ont ouvert le projet à l’ensemble de la communauté des chercheurs travaillant sur les oursins, avec une volonté de transparence et de communication. Cette dynamique collective a d’ailleurs été relayée au niveau européen par le réseau d’excellence « Marine Genomics Europe ». Les gènes ont alors été répartis dans les différents laboratoires, en fonction de leur centre d’intérêt. À Roscoff, nous avons « hérité » principalement des gènes impliqués dans la régulation de la traduction*.

Le génome qui a été séquencé est celui de l’espèce Strongylocentrotus purpuratus , très courant sur les côtes américaines. Mais il est facile de transposer les données du génome de l’oursin américain à celui de l’oursin violet (Sphaerechinus granularis ), présent sur nos côtes et utilisé dans l’équipe Cycle cellulaire et développement.

Le fait de disposer du génome permet de mettre au point des outils moléculaires puissants. À Roscoff, nous travaillons par exemple sur la traduction : une grosse machinerie, qui implique au moins 120 partenaires différents. Avant, les biologistes pouvaient tâtonner plusieurs années avant de remonter jusqu’à la séquence codant pour une protéine. Aujourd’hui, le fait d’avoir accès à l’ensemble du génome rend cette recherche quasi instantanée.

La confirmation de la similitude avec le génome humain nous conforte par ailleurs dans la valorisation de nos recherches vers le domaine médical, en étudiant en effet les mécanismes de régulation de la traduction qui contrôlent les mécanismes de la division et de la mort cellulaire, pour voir s’ils sont impliqués dans certaines pathologies humaines. .

* Lexique

– Le séquençage consiste à identifier une à une les unités de base qui constituent l’ADN, support du patrimoine génétique.

– Le but de l’annotation est d’identifier les gènes, en essayant de leur attribuer une fonction.

– Chaque gène code pour une protéine. Ce passage s’effectue en plusieurs temps, dont deux grandes réactions : la transcription (passage de l’ADN à l’ARN) et la traduction (passage de l’ARN messager à la protéine).

La Station Biologique de Roscoff

En 1872, Henri de Lacaze Duthiers, professeur à la Sorbonne, fonde à Roscoff le «laboratoire de zoologie expérimentale». Ses objectifs : la recherche, l’enseignement et l’accueil.

 

REPORTAGE SEMINAIRE 2014
2014

Le choix de Roscoff s’explique par la grande biodiversité végétale et animale, l’accessibilité du site à marée basse avec des horaires de marées favorables, une luminosité permanente même l’hiver . Après la seconde guerre mondiale, le CNRS (Centre national de la recherche scientifique) implante le Centre d’étude d’océanographie et de biologie marine. En 1985, la station biologique de Roscoff devient l’école interne n°37 de l’Université Pierre et Marie-Curie (UPMC), et acquiert le statut d’observatoire océanologique de l’Institut national des sciences de l’univers (INSU).
350 personnes environ travaillent aujourd’hui à la station, chercheurs, enseignants-chercheurs, ingénieurs, techniciens, doctorants et post-doctorants.

 

 

 

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