Les thématiques du pôle DSM visent à mieux comprendre le développement des plantes. À terme, ces travaux pourront permettre de définir des stratégies innovantes d’amélioration des plantes pour l’agriculture, l’industrie agro-alimentaire et leur usage non alimentaire.
Question biologique
Le pôle DSM comprend neuf équipes dont les thématiques de recherche sont articulées autour de l’élucidation des mécanismes qui régissent le développement des plantes à différentes échelles (noyau, cellule, organe, plante entière). Les processus cellulaires tels que la division, la différenciation et la totipotence, ainsi que le métabolisme, sont particulièrement étudiées. Les signaux impliqués dans le contrôle de ces processus sont des axes privilégiés, notamment par l’étude des réseaux de régulation génique, métabolique et hormonaux, des contraintes mécaniques subies par les cellules, de l’état physicochimique de la paroi cellulaire. Le rôle de ces signaux dans des contextes de développement et/ou de contraintes environnementales diverses (abiotiques et biotiques) est notamment étudié. Nous mettons également au point des stratégies d’analyse statistique et de modélisation numérique, en particulier à partir de données d’imagerie, pour analyser certains de ces mécanismes complexes.
La compréhension des mécanismes étudiés nous permet dans un second temps d’envisager une ingénierie des plantes visant à optimiser leurs fonctions d’intérêt (nutrition, matériaux, pharmaceutique, services écosystémiques, etc…).
Modèles biologiques, outils et méthodes
Différentes espèces végétales sont utilisées pour répondre à ces questions : Arabidopsis thaliana, Brachypodium distachyon, Amaranthus, Camelina sativa, tomate (Solanum lycopersicum)…
Nous utilisons des approches classiques de génétique et de génomique fonctionnelle complétées par de la biochimie, de la glycochimie, de la chimie analytique et de la cytologie. Des approches « omiques » (réseau de gènes, lipidomiques, oligolycomiques), « omiques » sur type cellulaire, CHIP-seq, RNA-seq - single cell, INTACT, font partie des stratégies utilisées par les équipes du pôle.
La microscopie (classique ou confocale) est également une technique très utilisée dans le pôle : en 2D, 3D, et en intégrant la dimension temporelle (en lien avec des techniques de microfluidique par exemple).
Enfin, nous utilisons le traitement et l’analyse d’images, les statistiques spatiales, la modélisation mathématique et informatique.
Enjeux économiques et sociétaux
Une finalité potentielle de nos travaux est de proposer des stratégies innovantes d’amélioration des plantes : modulation de l’architecture des plantes, amélioration des techniques de régénération et de transformation, obtention de plantes/semences plus adaptées à l’agriculture (semences possédant une meilleure qualité nutritive), à l’industrie alimentaire et à des applications non alimentaires.
Le pôle DSM comprend neuf équipes dont les thématiques de recherche sont articulées autour de l’élucidation des mécanismes qui régissent le développement des plantes à différentes échelles (noyau, cellule, organe, plante entière). Les processus cellulaires tels que la division, la différenciation et la totipotence, ainsi que le métabolisme, sont particulièrement étudiées. Les signaux impliqués dans le contrôle de ces processus sont des axes privilégiés, notamment par l’étude des réseaux de régulation génique, métabolique et hormonaux, des contraintes mécaniques subies par les cellules, de l’état physicochimique de la paroi cellulaire. Le rôle de ces signaux dans des contextes de développement et/ou de contraintes environnementales diverses (abiotiques et biotiques) est notamment étudié. Nous mettons également au point des stratégies d’analyse statistique et de modélisation numérique, en particulier à partir de données d’imagerie, pour analyser certains de ces mécanismes complexes.
La compréhension des mécanismes étudiés nous permet dans un second temps d’envisager une ingénierie des plantes visant à optimiser leurs fonctions d’intérêt (nutrition, matériaux, pharmaceutique, services écosystémiques, etc…).
Modèles biologiques, outils et méthodes
Différentes espèces végétales sont utilisées pour répondre à ces questions : Arabidopsis thaliana, Brachypodium distachyon, Amaranthus, Camelina sativa, tomate (Solanum lycopersicum)…
Nous utilisons des approches classiques de génétique et de génomique fonctionnelle complétées par de la biochimie, de la glycochimie, de la chimie analytique et de la cytologie. Des approches « omiques » (réseau de gènes, lipidomiques, oligolycomiques), « omiques » sur type cellulaire, CHIP-seq, RNA-seq - single cell, INTACT, font partie des stratégies utilisées par les équipes du pôle.
La microscopie (classique ou confocale) est également une technique très utilisée dans le pôle : en 2D, 3D, et en intégrant la dimension temporelle (en lien avec des techniques de microfluidique par exemple).
Enfin, nous utilisons le traitement et l’analyse d’images, les statistiques spatiales, la modélisation mathématique et informatique.
Enjeux économiques et sociétaux
Une finalité potentielle de nos travaux est de proposer des stratégies innovantes d’amélioration des plantes : modulation de l’architecture des plantes, amélioration des techniques de régénération et de transformation, obtention de plantes/semences plus adaptées à l’agriculture (semences possédant une meilleure qualité nutritive), à l’industrie alimentaire et à des applications non alimentaires.
Responsables du pôle :
Samantha Vernhettes & Jasmine Burguet
Grégory Mouille (adjoint)
Samantha Vernhettes & Jasmine Burguet
Grégory Mouille (adjoint)