Créé(e) 26/06/2015 Mis à jour 02/03/2017
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La nécrose programmée est un exemple de mort cellulaire non-apoptotique. Il a été récemment montré que ce type de mort est un processus biologique finement régulé, différent de l’apoptose, et qui fait intervenir les kinases RIPK1 et RIPK3 (Receptor Interacting Protein Kinases) ainsi que la pseudokinase MLKL. La nécrose programmée jouerait un rôle important dans des pathologies aiguës comme l’infarctus du myocarde, l’ischémie cérébrale et les défaillances d’organes. La caractérisation de nouveaux inhibiteurs de la nécrose programmée représente un champ d’investigation très important pour la recherche thérapeutique et de développement pour l’industrie pharmaceutique. Par ailleurs, induire une mort par nécrose programmée a été proposé comme une nouvelle stratégie pour traiter les cancers résistants à l’apoptose. Ce groupe thématique travaille sur la caractérisation de nouvelles structures chimiques modulant cette voie de mort programmée. Plusieurs molécules ont été caractérisées et sont actuellement en développement dans le but de les valoriser. Les ressources marines sont particulièrement ciblées comme réservoir de nouvelles molécules (notamment les microalgues, dans le cadre du programme Investissement d'avenir OCEANOMICs).

Les océans sont le berceau prébiotique de notre planète, source d’une immense biodiversité. Il compte 21 phyla exclusivement marins sur les 33 phyla connus. On y retrouve notamment les invertébrés marins, source indéniable de molécules d’intérêt en thérapie humaine.  Nous sommes acteurs de cette bioprospection au travers de collaborations avec des chimistes des substances naturelles tel que le Dr. Mohamed Mehiri (Institut de Chimie de Nice). Travaillant parfois sur quelques grammes de matériel biologique leur travail est fondamental dans cette quête du composé original bioactif, activité sélectionnée au cours de l’évolution pour son rôle (initial) d’ordre écophysiologique. Plusieurs ressources sont ainsi explorées et notamment les spongiaires et macroalgues (Nouvelle-Calédonie, Méditerranée et Côtes Bretonnes) ou encore les souches planctoniques en culture (Roscoff Culture Collection, RCC) dans le cadre du projet investissement d'avenir OCEANOMICs.

 

 

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LES ECOSYSTEMES PLANCTONIQUES

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Les écosystèmes planctoniques marins couvrent près de 98 % du volume de notre biosphère et la France planctonique est 20 fois plus étendue que sa surface terrestre. Encore très peu étudiés, ces écosystèmes contiennent pourtant de 10 à 100 milliards d’organismes par litre d’eau de mer, une ressource conséquente en terme de formes de vie encore inconnues et en composés bioactifs inexplorés. Il est estimé qu’environ 91 % des espèces marines de la planète n’ont pas encore été découvertes, décrites ou classées. Cette biodiversité traduit des formes adaptatives très diverses, pourvues de défenses contre des environnements biotiques et abiotiques généralement hostiles. Les interactions biologiques intra-spécifiques ou inter-spécifiques développées sont pour certaines considérées comme de l’allélopathie. L’étude de ces modes de communication sera peut-être à l’origine des futurs médicaments d’origine marine ? En effet, les biosynthèses qui en résultent conduisent à l’obtention de molécules appartenant par exemple aux classes des polycétides, des terpènes, des alcaloïdes, des oxylipines, des glycolipides, des peptides, des polysaccharides, des lectines, des isoprénoïdes, des macrolides et des microlides.

Le criblage de la chimiodiversité des micro-organismes est une tendance actuelle. Leur culture en (photo-)bioréacteurs contrôlés permet de s’affranchir de la récolte en milieu naturel tout en rendant les quantités d’extraits compatibles avec la caractérisation de la bioactivité et la détermination des structures chimiques d’intérêt. Il est, de plus, appréciable de pouvoir étudier et exploiter la plasticité cellulaire de ces micro-organismes par des approches génomiques, transcriptomiques, protéomiques et métabolomiques.

COLLABORATIONS

Académiques:

  • IRSET, INSERM U1085, Equipe " Stress environmental, Infection, Signal & Cancer", Rennes
  • ICBMS-CNRS UMR5246-Universités Claude Bernard Lyon 1, Institut de Chimie et Biochimie Moléculaires et Supramoléculaires (ICBMS), Lyon
  • IRTOMIT, INSERM U1082/CHU Poitiers, (Ischémie Reperfusion en Transplantation d'Organes Mécanismes et Innovation Thérapeutiques), Poitiers
  • ICN, Institut de Chimie de Nice, Groupe Produits Naturels Marins, Nice
  • RCC, Roscoff Culture Collection, Roscoff
  • ICSN (Institut de Chimie des Substances Naturelles), CNRS, Gif sur Yvette
  • LUBEM (Laboratoire Universitaire de Biodiversité et Ecologie Microbienne), UBO, Brest
  • LIMATB (Laboratoire d'Ingénierie des Matériaux de Bretagne), Université de Bretagne Sud, Vannes
  • Cancer cell laboratory, University of Lethbridge, Alberta, Canada
  • Laboratoire d'Excellence Labex-CORAIL, Institut de Recherche pour le Développement (IRD), Nouméa, Nouvelle-Calédonie
  • Eskitis Institute for Drug Discovery, Griffith University, Brisbane, Australie

Sociétés Privées:

  • Soliance-Givaudan, Ile Grande (22)
  • GreenSea, Mèze (34)

 

 

 

 

 

Interactions écologiques intra- et interspécifiques.

Allélopathie : L’allélopathie est l'ensemble des interactions biochimiques directes ou indirectes, positives ou négatives, d’une plante sur une autre (micro-organismes inclus) au moyen le plus souvent de métabolites secondaires tels que les acides phénoliques, les flavonoïdes, les terpénoïdes et les alcaloïdes. Cette définition initiale peut être élargie à tout organisme vivant qu’il soit eucaryote ou procaryote, animal ou végétal, microscopique comme macroscopique, et les classes chimiques concernées ne se limitent pas à celles citées. Ces composés allélochimiques jouent un rôle important dans le besoin de développement des organismes en question. Cela passe par l’accès aux ressources environnementales que sont la lumière, les substances nutritives, l’espace vital, par l’armement chimique contre leurs prédateurs mais aussi dans la coopération intra- et interspécifique. Les interactions qui ne sont pas directement concernées par des échanges chimiques (allélopathie) sont la prédation, le parasitisme et le neutralisme. Les autres modes d’interactions (décrits ci-dessous) sont des niches potentielles pour l’identification de nouveaux composés actifs.

Mutualisme : Le mutualisme est une association non obligatoire entre organismes de 2 espèces différentes dans laquelle chacun en récupère un bénéfice. Les arrangements mutualistes sont plus susceptibles de se développer entre organismes ayant des exigences de vie très différentes. C’est le cas du partenariat entre les amphiprions (poissons clown) et les anémones de mer.

Symbiose : La symbiose est un cas particulier de mutualisme entre deux organismes interagissant de manière spécifique, intime et obligatoire, qui s’inscrit dans la durée. Dans ce dernier cas, un rapprochement physique est généralement observé et dans certains cas, il peut aller jusqu’à l’internalisation d’un des deux protagonistes appelé(s) alors endosymbionte(s). Le bénéfice est bilatéral (ex : le partenariat entre les bactéries chimioautotrophes et le vers géant des sources hydrothermales Riftia pachyptila). Ces interactions mutualistes sont interdépendantes strictes, aucun des partenaires ne peut survivre sans l’autre dans des conditions naturelles.


Protocoopération : La protocoopération est une variante de mutualisme où l’interaction favorable entre les 2 organismes n’est nullement indispensable à leur survie.

Commensalisme : Dans ce mode d’interaction, un seul des 2 partenaires bénéficie d’un avantage. Le bénéfice est donc unilatéral. Le second partenaire n’est pas ou peu affecté.

Amensalisme : Dans ce mode d’interaction, un seul des 2 partenaires est affecté négativement. L’autre partenaire n’est pas ou peu affecté.

Compétition : La compétition intervient quand 2 organismes d’un environnement donné mettent en œuvre des moyens pour acquérir une même ressource limitée, de nature spatiale (compétition pour l’habitat) ou trophique (compétition pour le régime alimentaire).

Syntrophie : La syntrophie caractérise l’aptitude de 2 cellules ou 2 souches bactériennes à se développer sur un milieu minimum uniquement si elles sont en présence l’une de l’autre.

Quorum sensing : Ensemble de mécanismes régulateurs qui contrôlent l’expression coordonnée de certains gènes bactériens au sein d’une même population bactérienne. Les bactéries produisent et relarguent des molécules de signal appelées autoinducteurs qui augmentent en concentration en fonction de la densité cellulaire.


Déréplication : L’objectif de la déréplication est d’identifier le plus tôt possible, dans un mélange complexe (extrait naturel brut), la présence de composés déjà décrits dans la littérature avant même leur isolement physique qui peut être long et coûteux. Cela implique : (i) l’utilisation de techniques analytiques de caractérisation physico-chimique adaptées aux molécules d’intérêt, (ii) de comparer les profils obtenus à des bases de données chimiques et/ou à une chimiothèque de standards. Ainsi, la probabilité d’arriver à l’élucidation structurale de molécules originales sur un laps de temps donné est plus élevée que dans le cas d’une recherche de molécules d’intérêt de façon plus traditionnelle.