Thématiques de recherche

Le laboratoire Physiologie et Biotechnologie des Algues focalise ses recherches sur la compréhension des stratégies et des mécanismes de réponse des microalgues marines à leur environnement. Cette thématique de recherche se décline en trois axes complémentaires de compréhension des interactions microalgues-environnement sur les plans biotique et abiotique.

1 .  Interactions biotiques.

Ces travaux considèrent, non pas la microalgue comme seul objet d’étude, mais la complexité de l’écosystème et les interactions qui le caractérisent. Il s’agit principalement d’étudier les relations microalgues-bactéries, pour mieux comprendre les mécanismes des interactions - du mutualisme à la compétition - à la base desquelles se trouvent fréquemment des échanges de nutriments entre ces deux types d’organismes. Ceci permet de contribuer à l’élucidation de l’apparent paradoxe du phytoplancton, qui  excrète de la matière organique en réponse à une limitation nutritive, et tend ainsi à favoriser la compétition bactérienne pour le nutriment limitant. Les bactéries sont également, pour certaines, sources de vitamines telles que la cobalamine, indispensable à plus de la moitié des espèces de microalgues connues. La compréhension des flux complexes, faisant intervenir les vitamines et les macronutriments (azote, phosphore et carbone), sont au cœur de la démarche, afin d’identifier les bénéfices et les contraintes qui s’exercent sur chacun des organismes, à travers les échanges de nutriments organiques.

2 .  Forçages de l’environnement et résilience cellulaire.

Cet axe considère l’effet des forçages de l’environnement, qui conduisent à des modifications de la réponse des microalgues et se traduisent à court ou moyen terme par une acclimatation phénotypique. Ces études sur les mécanismes d’acclimatation ont l’objectif de comprendre les types de modifications du métabolisme et leur intensité - comme le stockage de réserves carbonées, l’acclimatation du bagage pigmentaire, ou l’expression différentielle de protéines d’acquisition de nutriments - en réaction aux fluctuations de l’environnement. Une attention particulière est portée à la compréhension des mécanismes et des stratégies de nutrition minérale (avec un focus sur l’azote (N) et le phosphore (P)).

3 .  Forçage de l’environnement et adaptation.

Ce troisième axe considère les effets des forçages de l’environnement à plus long terme, conduisant de l’acclimatation à l’adaptation génomique et à l’évolution de la biodiversité. Les travaux portent sur l’évolution des génomes, à travers les différents polymorphismes tels que les éléments transposables, les SNPs (Single Nucleotid Polymorphism), les INDELs (Insertion Deletion). Il s’agit ici de comprendre les mécanismes mis en jeu dans la réponse adaptative et de mesurer la fixation des caractères selon le type de polymorphisme. Dans cet axe, la génétique d’association participe au décryptage des voies de biosynthèse, par croisement des informations de différents génomes présentant des caractères communs, plus ou moins complexes. Elle représente un moyen pour établir les liens entre phénotype et génome. Cette dernière approche est particulièrement novatrice dans le domaine des microalgues.