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Hdr Année : 2020

Des génomes au métabolisme des microorganismes

Résumé

Ce mémoire présente les activités de recherche que j’ai menées depuis la préparation d’un Doctorat débutée en 2002 et qui se poursuivent, depuis 2007, dans le cadre de mes fonctions de chercheur au Laboratoire d’Analyses Bioinformatiques pour la Génomique et le Métabolisme (LABGeM, sous la direction de Claudine Médigue). Le LABGeM est un laboratoire de l’Unité Mixte de Recherche “Génomique Métabolique” (UMR8030) du Genoscope (sous la direction de Patrick Wincker) qui est un département du Commissariat à l’Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives (CEA) au sein de l’Institut de biologie François Jacob. L’UMR8030 est également rattachée au Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) et à l’Université d’Évry (membre associé de l'Université Paris Saclay). Biologiste cellulaire de formation initiale, je me suis orienté vers une spécialisation en bioinformatique par goût pour l’informatique et la génomique. Pour cela, j’ai rejoint, en 2000, la “jeune pousse” académique initiée par Claudine Médigue sous la forme d’un laboratoire ATIGE (Actions Thématiques Incitatives de la Genopole d’Évry). Suite à un stage de Maîtrise suivi d’un Master en alternance en bioinformatique, ma formation universitaire s’est poursuivie par un Doctorat réalisé au Genoscope et dont la thèse a été soutenue en février 2007. Après l’effort considérable de séquençage du chromosome 14 humain, le Genoscope, sous l’impulsion de son directeur Jean Weissenbach, souhaitait orienter les activités de recherche du Genoscope vers la génomique environnementale pour explorer la diversité des microorganismes et des fonctions encodées par leurs gènes notamment autour des connaissances sur le métabolisme. Dans ce contexte, notre équipe avait pour objectif de concevoir des méthodes et logiciels informatiques dédiés à l’étude de génomes procaryotes. En termes d’application, Acinetobacter baylyi ADP1, une bactérie ayant des propriétés différentes de celles de Bacillus subtilis ou Escherichia coli, a été choisie comme nouveau modèle pour une analyse approfondie de son métabolisme. En parallèle de l’analyse de son génome, plusieurs approches expérimentales ont été initiées au sein de l’UMR8030 dont notamment la constitution d’une collection de mutants et leur phénotypage. Cette dynamique de recherche basée sur la complémentarité de l’information génomique et des approches expérimentales pour la caractérisation de processus métaboliques est ainsi au cœur de mes activités. Portée par la dynamique des activités de service de séquençage du Genoscope et de nombreuses collaborations avec des microbiologistes désirant analyser le génome de leurs bactéries modèles, la maturité et le caractère innovant des développements informatiques réalisés nous ont amené à proposer à la communauté une plateforme d’annotation collaborative de génomes microbiens (nommée MaGe pour “Magnifying Genomes” puis MicroScope à partir de 2007). Aujourd’hui, MicroScope est utilisé par une large communauté de microbiologistes (plus de 4 700 comptes dont 65% à l’international) et a permis d’analyser plus de 14 000 génomes (plus de 1 000 citations depuis 2006). En parallèle, j’ai participé à plusieurs projets d’analyse de génomes microbiens tout en développant de nouvelles méthodes bioinformatiques au travers de l’encadrement de plusieurs thèses de Doctorat, postdocs et stages de Master. Le projet de recherche que je conduis s’inscrit dans la compréhension des écosystèmes notamment face aux grands enjeux environnementaux. Il offre également des applications dans le biocontrôle, la bioremédiation, la valorisation de la biomasse pour la production d’énergie et la découverte de nouveaux catalyseurs pour une chimie durable. Dans cet objectif, je compte ainsi proposer de nouvelles approches méthodologiques dans l’analyse des génomes procaryotes et de leur métabolisme tout en conduisant des bioanalyses pour une caractérisation fine des espèces, fonctions et interactions présentes dans un écosystème.
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Dates et versions

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Identifiants

  • HAL Id : tel-04355465 , version 1

Citer

David Vallenet. Des génomes au métabolisme des microorganismes. Bio-Informatique, Biologie Systémique [q-bio.QM]. Université d'Évry-Val-d'Essonne, 2020. ⟨tel-04355465⟩
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