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Chris Bowler

Génomique des Plantes et Diatomées

Contexte


La capacité à répondre de manière précise aux modifications des conditions environnementales est un élément essentiel à la survie des organismes photosynthétiques en milieu terrestre ou aquatique. Les mécanismes par lesquels l’environnement peut influencer la structure et les dynamiques des génomes constituent également un moteur de l’évolution. C’est sur ces questions que se concentrent les travaux de l’équipe animée par Chris Bowler qui utilise deux organismes photosynthétiques comme systèmes d’étude : la plante modèle, Arabidopsis thaliana, ainsi qu’une des espèces modèles du phytoplancton, la diatomée marine, Phaeodactylum tricornutum. Chez Arabidopsis, l’équipe caractérise les changements d’expression du génome consécutifs à la perception de signaux lumineux photo morphogéniques lors de la transition obscurité lumière chez de jeunes plantules exposées au soleil pour la première fois, ainsi que l’influence de signaux lumineux toxiques tels que les ultraviolets. En parallèle, l’équipe utilise Phaeodactylum pour explorer le rôle des processus épigénétiques dans la régulation des cycles de vie des diatomées, en particulier pendant les proliférations saisonnières de ces micros algues lors des phénomènes de « blooms » printaniers.

Faits marquants

Diatomées.
La biologie des diatomées a progressé avec le séquençage des génomes de plusieurs espèces et le développement d’outils incluant le RNAi. Ces outils et ressources génétiques sont précieux pour étudier les phénomènes épigénétiques chez Phaeodactylum.
- Epigénomique. Plus récemment, l’équipe a produit une cartographie des régions méthylées chez la diatomée modèle qui sera complétée par une autre cartographie des marques d’histones sur l’ensemble du génome. Ces cartes de référence seront utiles pour comparer la variation et la distribution des marques d’histones et de la méthylation en réponse à des conditions de stress biotiques et abiotiques.
- L’expédition Tara Oceans, dont Chris Bowler est l’un des coordinateurs scientifiques, effectue depuis l’automne 2009 une circumnavigation planétaire avec, pour mission, l’exploration de la biodiversité des écosystèmes marins. Elle offre une occasion unique de vérifier grandeur nature la pertinence des résultats obtenus en laboratoire.
Pour en savoir plus sur l’étude des Diatomées

Plantes.
L’équipe s’intéresse à l’influence des mécanismes chromatiniens sur les réponses adaptatives des plantes aux changements de l’environnement, en particulier aux conditions de lumière.
- Cet axe de recherche a pour objectif de mieux appréhender l’impact des changements dynamiques des propriétés de la chromatine sur la régulation de l’expression génique. L’étude de certaines modifications d’histones a permis d’identifier un ensemble de gènes soumis à des changements d’état chromatinien rapides après perception de la lumière, permettant une optimisation de leur induction. Parmi ces gènes sont identifiés des "master" régulateurs de l’expression génique, ainsi que des composants centraux de l’horloge circadienne. Le laboratoire explore également les changements de l’organisation du noyau cellulaire qui sont induits à grande échelle en réponse à différentes conditions de lumière. Ainsi, nous recherchons les voies de signalisation qui contrôlent de façon dynamique l’organisation spatiale de la chromatine, ainsi que leur conséquence sur le programme transcriptionnel de la cellule.
Pour en savoir plus sur l’étude des plantes

Sélection de publications récentes

• Bailleul, B., Berne, N., Murik, O., Petroutsos, D., Prihoda, J, Tanaka, A., Villanova, V., Bligny, R., Flori, S., Falconet, D., Krieger-Liszkay, A., Santabarbara, S., Rappaport, F., Joliot, P., Tirichine, L., Falkowski, P. G., Cardol, P., Bowler, C. and Finazzi, G. (2015) Energetic coupling between plastids and mitochondria drives CO2 assimilation in diatoms. Nature. 524 : 366-369.

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