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En direct des laboratoires

 

05 mai 2017

La Bibliothèque du Vivant : une référence génomique pour les espèces

 

Bibliothèque du Vivant (BdV) est un appel à projets financé par le CNRS, l'INRA et le MNHN de 2011 et 2013 et qui a bénéficié du support technique du Génoscope pour le séquençage massif de l’ADN. BdV avait pour objectif de soutenir et d’accompagner cent équipes françaises portant des projets d’étude de la biodiversité. Il voulait accélérer le séquençage massif de gènes, ou partie de gènes d’organismes pluricellulaires appartenant à différents groupes taxinomiques (plantes, champignons, vertébrés, insectes etc.) pour compléter une bibliothèque de codes-barres ADN de référence pour le vivant et ainsi accéder à phylogénie moléculaires de ces organismes. Des travaux issus de ce programme font l’objet d’un volume spécial "DNA library of life" (2017) publié dans la revue European Journal of Taxonomy.

 

 

Les projets de recherche soutenus dans le cadre de BdV concernent des thèmes essentiels de la systématique : la délimitation des espèces, l’identification des organismes par des méthodes moléculaires basées sur de petits fragments cibles d’ADN (code-barres) et la reconstruction d’histoires évolutives de groupes d’organismes. Ils ont comme objectifs de :

  1. mieux délimiter les entités spécifiques au sein de complexes d’espèces mal connus, d’intérêt économique, de santé publique ou pour la conservation de la biodiversité, en utilisant des gènes multiples ;
  2. reconstruire des histoires évolutives à différents niveaux de l’arbre du vivant afin de donner un cadre évolutif aux études sur la biodiversité permettant ainsi de mieux comprendre son origine, de fonder la classification des organismes vivants sur des bases évolutives ;
  3. développer des approches de type code-barres et phylogénomique utilisant les nouvelles générations de séquençage (NGS) et pouvant être appliquées aux études d’écologie ; par exemple, en analysant la diversité spécifique d’échantillons prélevés dans les écosystèmes ou en reconstruisant des histoires évolutives basées sur des nombres importants de gènes dans le génome.
     Les applications de telles études sont multiples, en lien avec plusieurs interrogations  relatives à la biodiversité. Les études menées permettent l’inventaire de la biodiversité dans des zones protégées, d’une part, et globalement la caractérisation de la biodiversité française d’autre part. La France, par l’étendue et la diversité de son territoire national, héberge une diversité biologique hautement diversifiée (faunes et flores méditerranéennes, alpines, tempérées et tropicales) et se doit pour la gérer au mieux de hiérarchiser ses choix de conservation.


Ce type d’identification par code-barres à haut débit peut s’appliquer à la surveillance du territoire contre des organismes invasifs qui génèrent chaque année des coûts notoires (plantes, ravageurs, vecteurs de maladies). Ils facilitent les études écologiques qui souffrent de l’accès difficile à l’identification des échantillons collectés. L’analyse massive de la diversité biologique permet de mieux comprendre et prédire ses transformations. La biodiversité subit, en effet, le changement global (climat, destruction des forêts, pollution etc.). Enfin ces études proposent de nouvelles hypothèses évolutives permettant d’expliquer la diversification des groupes d’organismes étudiés, leur histoire biogéographique, le conservatisme ou la labilité de certains traits d’histoire de vie au cours de leur histoire évolutive et de proposer des mécanismes adaptatifs sous-jacents. Enfin, ce projet se veut être la contribution française aux grands projets internationaux de caractérisation de la biodiversité [Barcode of Life et Tree of Life].
Le recueil comprend 18 articles de recherche couvrant les domaines de la biogéographie, de la phylogénie et de la systématique moléculaire, ainsi qu'un document d'opinion sur les pièges de la phylogénomique inférée à partir de supermatrices (Philippe et al.). Les régions géographiques échantillonnées lors de ces travaux de recherche couvrent la planète entière et concernent aussi bien des écosystèmes marins (Castelin et al. a et b, Fedosov et al., Galindo et al.) que des écosystèmes terrestres (Azofeifa-Bolaños et al., Galkowski et al., Legendre et al., Manghisi et al., Rousseau et al.. Le Ru et al., Ratia et al.). Le biome dulçaquicole est représenté par l’article de Ohler & Nicolas portant sur les grenouilles qui occupent cet habitat pendant leur cycle de vie. Une seule étude (Galkowski et al. 2017) est circonscrite à la France métropolitaine, la plupart des échantillonnages ayant été réalisés dans des zones tropicales, y compris dans certains territoires français ultramarins (Fedosov et al., Rousseau et al., Ramage et al., Legendre et al.). La majorité des articles porte sur les animaux, le reste concernant les plantes. Enfin, dix articles proposent la création ou la nouvelle définition de 22 espèces (Fedosov et al., Le Ru et al., Tu et al., Galindo et al.) et 3 genres (Rousseau et al., Rabeau et al., Sabroux et al.).
 Le programme BdV a également été soutenu par la communauté française en génomique environnementale qui se réunit tous les 2 ans lors d’un colloque national. Ce colloque est l’occasion de promouvoir les avancées les plus spectaculaires dans ce domaine en émergence et d’échanger entre chercheurs des savoirs et savoir-faire permettant d’utiliser au mieux les différentes techniques de séquençage à haut débit, ainsi que les nouveaux outils bioinformatiques assurant le traitement, l’analyse et la représentation des données produites. Le prochain colloque « Génomique environnementale » se tiendra à Marseille du 13 au 15 septembre 2017:  http://gdr3692.wixsite.com/gdrge/4e-colloque-genomique-environnement.

 

 

 

 

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Référence 

http://www.europeanjournaloftaxonomy.eu/index.php/ejt/announcement

 

Contact

Line LE GALL, Institut de Systématique, Évolution, Biodiversité, ISYEB – UMR 7205 – CNRS, MNHN, UPMC, EPHE, Muséum national d’Histoire naturelle 
Sorbonne Université. 
legall@mnhn.fr


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