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Deux financements ERC pour des jeunes chercheuses en écologie et évolution, et en biologie cellulaire
Le programme ERC (Conseil européen de la recherche), qui finance l’excellence scientifique à la frontière des connaissances, a accordé en 2022 deux financements à de jeunes chercheuses INRAE (candidatures session 2021). Claudia Bartoli, pour explorer le concept d’holobionte à travers une approche d’évolution expérimentale innovante, et Kalina Haas, pour la résolution du mystérieux mécanisme de croissance cellulaire des plantes.
Publié le 10 janvier 2022
Le programme ERC du Conseil européen de la recherche est un programme de financement dédié à la recherche exploratoire, dont le critère de sélection est l'excellence scientifique. Les Starting grants sont destinées aux jeunes chercheurs et chercheuses avec un excellent projet scientifique et dont le parcours démontre une capacité à diriger la recherche.
Claudia Bartoli explore le concept d’Holobionte
Pour Claudia, cette bourse est l’aboutissement d’un investissement de longue date qui commence pendant son post-doctorat avec Fabrice Roux au LIPM de Toulouse (Laboratoire des Interactions Plantes-Microorganismes) et qui continue à l’unité mixte de recherche IGEPP (Institut de Génétique, Environnement et Protection des Plantes à Rennes) avec la mise en place d’un laboratoire d’excellence pour permettre de développer la microbiologie à haut-débit (culturomique). Cela, afin d'isoler et caractériser rapidement des microorganismes adaptés aux plantes, et étudier les mécanismes co-évolutifs entre le microbiote et son hôte.
Claudia Bartoli est une jeune chercheuse ayant intégré l’Institut de Génétique environnement et protection des plantes (IGEPP) du centre de recherche INRAE Bretagne-Normandie. Elle s’intéresse aux interactions de la plante avec son microbiote.
Le projet HoloE2Plant (en anglais, Exploring the Holobiont concept through a Plant Experimental Evolution study) vise à valider le concept de l’holobionte. Autrement dit, il s’agit de prouver l’influence du microbiote sur notre évolution, grâce à une approche innovante de co-évolution expérimentale. C’est en 2020 pendant le premier confinement, en échangeant avec Léa Frachon, chercheuse à l’Université de Zurich (CH), que l’idée va naître : utiliser un modèle de plante de cycle court (fast cycling). Un cycle de vie court, 40 jours, permet alors d’étudier les mécanismes co-évolutifs en produisant des plantes stériles, un modèle impossible sur les animaux.
Humains, animaux, plantes, nous sommes tous des holobiontes. Le concept d’holobionte nourrit des travaux scientifiques de plus en plus nombreux allant de l'étude des écosystèmes environnementaux, animaux ou végétaux, jusqu'à celle de l’immunité, de la nutrition et de la santé humaine.
Le projet comporte trois axes de travail :
- assembler des communautés synthétiques (SynComs) représentant le microbiote fonctionnel de la plante pour tester leur impact sur la résistance à Rhizoctonia solani, un pathogène fongique des Brassicaceae ;
- effectuer le suivi de la plante, les SynComs et le pathogène sur neuf générations de plante et identifier des modifications au niveau génétique du triptyque plante-microbiote-pathogène ;
- identifier les bases génétiques de l’interaction pour valider le concept d’holobionte et développer des nouvelles méthodes mathématiques et de génétique quantitative pour comparer les changements génétiques entre les générations au cours de l’évolution.
Kalina HAAS cherche à éclaircir les mécanismes de croissance des plantes
Les plantes sont au cœur de notre civilisation, pourtant, leur mode de croissance reste en grande partie un mystère. Les cellules végétales sont enfermées et pressurisées par des réseaux denses de polysaccharide, les parois cellulaires, une source importante pour notre alimentation, les matériaux renouvelables et l’énergie. Les parois des cellules en croissance doivent donc se dilater sans succomber à la pression cellulaire extrême. Alors, quels changements ont lieu dans la structure et la chimie de ces parois pour permettre la croissance des plantes et comment ces changements sont-ils coordonnés ? Cette question est restée en suspens, en partie à cause du manque d'outils appropriés pour manipuler et visualiser ces changements avec une résolution spatiale et temporelle suffisamment élevée.
Mais c’était sans compter sur une nouvelle découverte de Kalina qui a dévelopé de nouvelles techniques d'imagerie à super-résolution, révélant ainsi que l'expansion des polymères de la paroi cellulaire peut stimuler la croissance.
Le projet STORMtheWALL (en anglais, Resolving the mechanism of plant cell expansion at high spatio-temporal resolution) a pour objectif d’éclaircir les mécanismes moléculaires qui sous-tendent l'expansion cellulaire. Ce mécanisme implique des explosions successives localisées et très rapides d'activités biochimiques. Pour suivre les changements à l'échelle nanométrique de la paroi cellulaire pendant la période de croissance, Kalina utilisera l'imagerie à super-résolution. La photo-stimulation multiplexée avec des biocapteurs intracellulaires sera employée pour suivre et contrôler la succession rapide des événements biochimiques qui constituent le moteur de croissance. Ce projet devrait également fournir de nouveaux outils et connaissances pour améliorer la conversion de la biomasse en blocs de construction chimiques, en fibres et en énergie et inspirer la conception de nouveaux nanomatériaux.
Kalina Haas est chercheuse à l’INRAE depuis 2019. Après un master de physique à l'Université de Varsovie (PL) en 2010, elle s’oriente vers l'étude de l'organisation moléculaire des synapses par microscopie à super-résolution. Elle obtient son doctorat en neurobiologie à l'Université Bordeaux 2 en 2013 et fait son post-doctorat à l'Université de Cambridge (RU), où elle travaille sur la réparation des dommages à l'ADN.