Question biologique
En exploitant les ressources génomiques, transcriptomiques et protéiques nous cherchons à mettre en lumière les mécanismes sous-jacents à la coévolution entre les plantes et différents types de parasites. Les premiers sont des parasites endogènes, les éléments transposables (ET), représentant une constituante majeure des génomes eucaryotes et jouant un rôle moteur dans l’évolution en favorisant des phénomènes tels que les mutations, l’exaptation et la recombinaison. Ces spécificités sont une source d’innovations génétiques et l’étude de ces séquences et de leur diversité permet de mieux comprendre leur influence sur l’évolution des génomes de plantes.
Les seconds sont des parasites intracellulaires obligatoires, les virus, dont l’infection peut être asymptomatique à léthale et induire de grandes pertes de rendement sur des cultures d’intérêt économique. Par le biais d’événements d’intégration accidentelle, ces virus se retrouvent dans le génome de leur hôte et l’analyse de ces séquences virales endogènes (EVE) nous permet de préciser l’histoire évolutive et le spectre d’hôte des virus, et d’étudier leur impact sur la biologie des plantes et l’acquisition possible d’une immunité antivirale.
Enfin, nous étudions aussi les relations entre les plantes et leurs bioagresseurs (e.g. bactéries, insectes, champignons) qui puisent dans le métabolisme des plantes pour assurer leur croissance. En particulier, la caractérisation d’évènements de transfert horizontal de gènes (HGT) permet de mettre en évidence l’acquisition de fonctions importantes dans l’établissement de la gamme d’hôte des bioagresseurs. L’étude des gènes transférés nous permet de découvrir des stratégies adaptatives intéressantes à explorer dans un contexte de changement climatique.

Modèles biologiques, outils et méthodes
Nous déployons des approches bioinformatiques dans les domaines de l’annotation des génomes et de la biologie de l’évolution, utilisant principalement la comparaison de séquences et de structures tridimensionnelles.
Nous produisons des annotations expertisées des ET et d’autres séquences répétées dans les génomes d’algues et de plantes dans le cadre de collaborations nationales et internationales. Ces travaux permettent notamment le masquage des génomes pour la prédiction de gènes, la caractérisation de nouvelles familles d’ET, et l’étude de l’influence de ces derniers sur les gènes, les génomes et l’épigénome au niveau de l’espèce.
S’agissant des EVE, nous étudions notamment la famille des Caulimoviridae qui est présente sous forme endogène dans de nombreux génomes de plantes vasculaires, parfois en grande quantité. Afin de permettre l’annotation automatisée de ces éléments, nous avons développé l’outil CAULIFINDER. Grâce à cet outil, nous étudions la macroévolution de cette famille virale et nous tentons de comprendre l’impact de ces séquences endogènes sur leurs hôtes notamment en termes de régulation de l’expression des gènes et d’acquisition de résistance chez les plantes cultivées.
Enfin, nous contribuons à un développement méthodologique visant à améliorer la rapidité et l’efficacité de la détection de gènes issus de transferts horizontaux et nous déployons ces approches pour caractériser ces évènements chez les plantes et leurs bioagresseurs.

Enjeux économiques et sociétaux
Les bioagresseurs sont responsables de pertes de rendement considérables dans les cultures et la réponse phytosanitaire pose de graves problèmes en matière d’écologie, de biodiversité et de santé. Dans un contexte de transition agroécologique, une meilleure compréhension des mécanismes sous-jacents aux relations plantes-parasites permet d’identifier de nouveaux gènes d’intérêt pouvant jouer un rôle clé dans le parasitisme ou dans la résistance des plantes. Ces connaissances aident ainsi à proposer des voies d’amélioration des plantes et des gènes cibles pour des approches de lutte contre les ravageurs.