Mots-Clés

génomique environnemental écosystèmes coralliens plancton métagenomique parasites biodiversité génomique comparative

Description

Contexte scientifique :

Les récifs coralliens, qui hébergent près de 30 % de la biodiversité marine connue actuellement, représentent un écosystème d'une grande complexité. Ces récifs sont en déclin rapide, comme en témoignent les épisodes de plus en plus fréquents de blanchiment massif. Les coraux responsables de leur construction sont des holobiontes qui se composent d'un hôte animal (le corail), de microalgues photosynthétiques (dinoflagellés) et d'une communauté microbienne. Ces coraux constituent les écosystèmes symbiotiques les plus diversifiés au monde. Pourtant, de nombreuses espèces vivant dans les coraux sont encore inconnues ou mal caractérisées, en particulier celles dont le mode trophique est parasitaire.

L'expédition Tara Pacific (2016-2018, https://fondationtaraocean.org/expedition/tara-pacific/), conçue pour étudier systématiquement les récifs coralliens d'eau chaude, a échantillonné les écosystèmes coralliens autour de 32 îles de l'océan Pacifique ainsi que les eaux de surface de l'océan à 249 endroits, ce qui a donné lieu à la collecte de près de 58 000 échantillons, et dont l'ADN et l'ARN ont été séquencés au Genoscope. Ces données nous permettront d'explorer une large gamme d'environnements, allant du plancton des eaux océaniques et côtières aux sédiments et aux coraux de différents genres, afin de mieux caractériser la diversité des organismes à mode de vie parasitaire associés aux récifs coralliens.

Projet du stage :

Le Génoscope, département de l’Institut de Biologie François Jacob (CEA), est un centre de recherche spécialisée dans la génomique environnementale et l'exploration des fonctions métaboliques. Parmi ses laboratoires, le LAGE (Laboratoire d'Analyses Génomiques des Eucaryotes; UMR8030 Génomique Métabolique CNRS/CEA/Univ Paris-Saclay) étudie la structure et l'évolution des génomes eucaryotes, ainsi que la structure et la fonction des communautés environnementales eucaryotes par des approches bio-informatiques. Le stage se déroulera au sein de l'équipe OEKSyGen (Ocean EuKaryotes SYstem biology and GENomics) du LAGE.

L’objectif principal du stage est de caractériser les modèles sous-jacents et les forces régissant la diversité du parasitisme dans les récifs coralliens de l'océan Pacifique au sein de deux groupes majeurs :

 les Apicomplexa, connus comme des références majeures pour les parasites responsables de maladies humaines et vétérinaires tels que Toxoplasma et Plasmodium, mais dont seuls quelques représentants marins ont été décrits
 les Syndiniales, un clade de dinoflagellés parasites très abondants dans les écosystèmes marins mais peu décrits.

En s'appuyant sur le vaste corpus de données moléculaires et fonctionnelles déjà disponibles (génomes de référence et transcriptomes) pour les Apicomplexa et les Syndiniales, l'étudiant utilisera des données de métagénomiques ciblées (« méta-barcoding ») ainsi que des données méta-génomiques et méta-transcriptomiques provenant de l'expédition Tara Pacific pour :
 identifier des « signatures » du mode de vie parasitaire dans la biodiversité des récifs coralliens
 caractériser ces effecteurs pour établir des signatures spécifiques en fonction des taxons auxquels ils appartiennent (recherches de similarité, caractérisation des domaines fonctionnels, analyses phylogénétiques)

Profil recherché :

Au sein du Laboratoire d’Analyses Génomiques des Eucaryotes du Génoscope, le/a candidat/e apprendra à manipuler des grandes quantités de données « omiques » à l’aide d’outils bio-informatiques. Étudiant/e motivé/e, il/elle devra faire preuve d'esprit d’équipe, de curiosité scientifique et de capacité d’adaptation dans les missions qui lui seront confié/e/s.

Compétences :

 Connaissances en génomique, évolution et bio-informatique.

 Maitrise de l’environnement UNIX.

 Un savoir-faire en programmation (Python ou autre) avec des compétences en programmation R sont requises.

Dates de stage (à définir en fonction du planning de la formation) : de janvier à juin 2025.

Lieu : Équipe OEKSyGen (Ocean EuKaryotes SYstem biology and GENomics), LAGE Genoscope

Contact : Betina Porcel (betina@genoscope.cns.fr); Tél : 0160872520

Références

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Bjorbakmo, M. F. M., et al. (2020). The planktonic protist interactome: where do we stand after a century of research? ISME Journal , 14 (2), 544–559. https://doi.org/10.1038/s41396-019-0542-5

Boisard, J., & Florent, I. (2020). Why the –omic future of Apicomplexa should include gregarines. In Biology of the Cell (Vol. 112, Issue 6, pp. 173–185). Wiley-Blackwell Publishing Ltd. https://doi.org/10.1111/boc.202000006

Boisard, J. et al. (2021). Marine gregarine genomes illuminate current understanding of apicomplexan glideosome. bioRxiv 08.09.454911; doi: https://doi.org/10.1101/2021.08.09.454911

Farhat, S., et al. (2021). Rapid protein evolution, organellar reductions, and invasive intronic elements in the marine aerobic parasite dinoflagellate Amoebophrya spp. BMC Biology , 19 (1). doi: https://doi.org/10.1186/s12915-020-00927-9

Planes S, Allemand D. (2023) Insights and achievements from the Tara Pacific expedition. Nat Commun. 14(1):3131. https://doi.org/10.1038/s41467-023-38896-6

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