European Molecular Biology Laboratory (EMBL)

Le Laboratoire Européen de Biologie Moléculaire (EMBL) est un institut de recherche financé par 17 pays, parmi lesquels la plupart des pays de l’Union Européenne, la Suisse et Israël. Les programmes de recherche de l’EMBL sont menés par quelque 80 groupes indépendants qui couvrent tout le champ de la biologie moléculaire.

Le laboratoire est éclaté en cinq lieux : le siège, à Heidelberg, ainsi que les quatre antennes d’Hinxton (le laboratoire européen pour la bio-informatique), de Grenoble, de Hambourg et de Monterotondo près de Rome.

La mission de l’EMBL est multiple : recherche fondamentale en biologie moléculaire, formation des scientifiques, étudiants et visiteurs, quel que soit leur niveau, service aux chercheurs des pays membres, et développement de nouveaux instruments et nouvelles méthodes dans le domaine des sciences du vivant.

Le programme international de thèses de l’EMBL accueille environ 170 étudiants. Le laboratoire finance activement un programme nommé “Science et Société”.

Le Laboratoire Européen de Biologie Moléculaire est un laboratoire impliqué dans les missions menées par Tara Expéditions.

www.embl.de

CNRS

Le CNRS à bord de Tara à la recherche de la biodiversité marine

Le CNRS est fortement impliqué dans les expéditions Tara. Tara Oceans (2009-2012) et Tara Oceans Polar Circle (2013) ont été une belle opportunité pour l’étude de la vie dans les océans, notamment de la vie microscopique, du plancton et des microorganismes marins qui représentent jusqu’à 98% de la biomasse. Parce que la vie dans les océans est foisonnante et encore méconnue, ces expéditions constituent une occasion unique pour nos chercheurs de découvrir des espèces marines animales, végétales et microbiennes. Quelques chiffres, pris dans le monde des microorganismes, révèlent l’importance de ces études sur la biodiversité marine. Prenons les procaryotes, des cellules sans noyau, qui peuplent abondamment notre planète1.  Près de 33 % des procaryotes se trouveraient dans le sol, tandis que les océans en abriteraient 60 %… Or, nous n’en connaissons qu’environ 2 à 10 %. D’où l’intérêt d’étudier cette microflore marine non seulement dans un cadre de taxonomie2 et de phylogénie3 (connaissance fondamentale, taxons originaux nouveaux génomes…) mais aussi comme source potentielle de nouvelles molécules (alimentaires ou pharmaceutiques), de nouveaux outils moléculaires pour de nouvelles « thérapeutiques ».

C’est pour l’ensemble de ces raisons que le CNRS a choisi de s’investir dans les expéditions Tara par la présence de ses chercheurs et ingénieurs et à travers la participation de ses laboratoires.

L’action du CNRS à bord de Tara répond à différents objectifs, entre autres :

- procéder à des prélèvements sur tous les océans de la planète afin de mieux connaître la biodiversité et les espèces qui la composent, grâce aux technologies les plus récentes ;
– découvrir des espèces qui pourraient apporter de nouvelles molécules pour l’industrie pharmaceutique ou alimentaire, ou bien qui pourraient s’avérer intéressantes pour les biotechnologies ;
– pouvoir disposer d’une base de données qui recense l’ensemble de ces espèces marines ;
– établir un état zéro et déterminer les effets ou les impacts de l’anthropisation sur l’ensemble des espèces vivantes planctoniques (notamment dans le cadre des récifs coralliens).

Il s’agit également d’étudier la biodiversité et le fonctionnement de l’écosystème « marin » et ses relations avec les grands cycles biogéochimiques (azote, carbone et oxygène notamment). C’est un sujet de recherche important quand on sait que la moitié de l’oxygène que l’on consomme sur Terre provient des océans et que le milieu marin est le premier puits de carbone de la planète.

Le CNRS dans Tara, ce sont bien sûr des chercheurs CNRS, mais aussi des unités de recherche souvent partagées avec des universités dont la Fédération de recherche – Station biologique de Roscoff en Bretagne (CNRS/UPMC), l’unité mixte de service et les unités mixtes de recherche de la Station océanologique de Banyuls (CNRS/UPMC) ainsi que l’unité mixte de service – Observatoire océanologique de Villefranche-sur-mer (CNRS/UPMC). Toutefois, le CNRS dans Tara, c’est aussi la création et le financement d’un réseau de laboratoires ou groupement de recherche qui permet la structuration d’une communauté scientifique autour des problématiques marines.

Lancé en mars 2013, le projet Océanomics, lauréat Bioressources des “investissements d’avenir”, est l’exemple concret des recherches menées par les chercheurs de Tara Oceans dans les océans à travers le monde. Coordonné par Colomban de Vargas, directeur de recherche du CNRS à la station de Roscoff, ce projet va permettre de structurer une base de données éco-morpho-génétiques issues des milliers d’échantillons planctoniques recueillis au cours de l’expédition Tara Oceans. Les données seront ensuite utilisées pour comprendre la nature et le fonctionnement de la biodiversité planctonique planétaire et extraire certains composés bioactifs planctoniques prometteurs dans les domaines d’application des biocarburants et de la pharmaceutique par exemple.

Lors des escales de Tara, les chercheurs du CNRS mènent également des actions de vulgarisation scientifique avec les élèves des écoles des pays traversés. Ils éveillent chez ces enfants la curiosité, suscitent le goût de la science et les sensibilisent aux métiers de la recherche. Cette action fait partie du rôle et de la mission du CNRS et constitue une des raisons supplémentaires de son engagement dans ce projet. La participation du CNRS à ces expéditions est l’occasion rêvée pour sensibiliser les scolaires et le grand public à l’importance de la biodiversité, à la nécessité de la préserver et de combattre son déclin, qui serait un risque majeur pour l’Humanité.

Outre les stations marines et les unités associées précédemment citées, les principaux laboratoires rattachés au CNRS et impliqués dans Tara sont :

- l’Institut de biologie de l’Ecole normale supérieure (IBENS, CNRS/ENS),
– le Laboratoire d’océanographie et du climat : expérimentations et approches numériques (CNRS/MNHN/UPMC/IRD),
– l’unité « Génomique métabolique » (CEA/CNRS/Université d’Evry),
– le Laboratoire d’océanologie et de géosciences (CNRS/Université Lille 1/Université de la côte d’Opale),
– le laboratoire Takuvik (Unité mixte internationale CNRS/Université de Laval).

1 D’après Whitman et collaborateurs (PNAS 1998), le nombre total de procaryotes sur notre planète serait de l’ordre de 1030 cellules.
2 Science de la classification des êtres vivants avec pour objet de les décrire et de les regrouper en entités appelés taxons, afin de pouvoir les nommer et les
classer
3 Etude de la formation et de l’évolution des organismes vivants afin d’établir leur parenté

www.cnrs.fr

 

Paris Sciences et Lettres (PSL)

Paris Sciences et Lettres (PSL) est une université de recherche de rang mondial née d’une double conviction : seules l’innovation et la création offrent des réponses aux défis lancés par le monde contemporain ; ces réponses naissent, mûrissent et rayonnent à partir de grands centres universitaires.

Située au cœur de Paris, PSL regroupe 25 établissements prestigieux couvrant tous les domaines du savoir : sciences, arts, sciences humaines et sociales. Son ambition : inventer selon de nouveaux schémas, former selon de nouveaux modèles, diffuser selon de nouvelles formules.

PSL c’est 178 laboratoires et centres de recherches pour plus de 3500 chercheurs. PSL Research University bénéficie d’un potentiel de recherche remarquable et d’une stratégie scientifique ambitieuse au niveau des standards les plus exigeants des grandes universités de recherche internationales.

Le PSL est partenaire scientifique de l’expédition Tara Pacific (2016-2018).

https://www.univ-psl.fr

 

Centre scientifique de Monaco

La création du Centre Scientifique de Monaco (CSM)  en 1960 fut motivée par le désir du Prince Rainier III, Prince de Monaco, de doter la Principauté de Monaco des moyens de mener des recherches scientifiques et de soutenir l’action des organisations gouvernementales et internationales chargées de protéger et conserver la vie marine.

Depuis 1989, le CSM s’est spécialisé dans l’étude du fonctionnement des écosystèmes coralliens (tropicaux et méditerranéens) en relation avec les changements climatiques globaux.

Dans cette perspective, la Biominéralisation marine et la Symbiose , processus biologiques clés de ces écosystèmes, sont étudiés de l’échelle moléculaire et cellulaire à l’échelle de l’organisme par deux équipes de recherches aux compétences complémentaires : une équipe de Physiologie et Biochimie et une équipe d’écophysiologie .

Le CSM est partenaire scientifique de l’expédition Tara Pacific (2016-2018).

 http://www.centrescientifique.mc

CEA

Acteur majeur de la recherche, du développement et de l’innovation, le Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives intervient dans quatre grands domaines : les énergies bas carbone (nucléaire et renouvelables), les technologies pour l’information et les technologies pour la santé, les Très grandes infrastructures de recherche (TGIR), la défense et la sécurité globale. Pour chacun de ces quatre grands domaines, le CEA s’appuie sur une recherche fondamentale d’excellence et assure un rôle de soutien à l’industrie.

Voir leur site.

Agence Nationale de la Recherche

L’Agence Nationale de la Recherche a pour mission la mise en œuvre du financement de la recherche sur projets en France.

Sur un mode de sélection compétitive, qui respecte les standards internationaux, l’agence s’attache à :

- contribuer au développement des sciences et des technologies

- favoriser la créativité, le décloisonnement, les émergences et les partenariats

- cibler les efforts de recherche sur des priorités économiques et sociétales définies au plus haut niveau de l’Etat et en concertation avec les autres acteurs de la recherche

- encourager les interactions entre disciplines

- intensifier les liens public-privé.

Pour ce faire, l’ANR a conçu et déployé une palette d’instruments de financement pour répondre à la fois au rôle qui lui est attribué dans la politique publique de recherche et d’innovation de la France et aux besoins de financement sur projets des communautés de recherche. Les grands défis dans lesquels se situe l’action de l’ANR sont en cohérence avec les agendas stratégiques national et européen.

Université de Bretagne-Sud (UBS-IRDL)

L’Institut de Recherche Dupuy de Lôme (IRDL) de l’Université de Bretagne-Sud (UBS) développe des activités de recherche autour de l’ingénierie des matériaux et du développement durable utilisés dans les secteurs industriels liés à l’emballage, l’automobile, l’énergie, l’aéronautique, la santé, aux transports et plus généralement dans tous les domaines en interaction avec le milieu marin. L’IRDL est une Unité Mixte de Recherche (UMR 6027) rattachée au CNRS et constitue un laboratoire de référence en France et en Europe pour l’étude de systèmes utilisés en milieu marin.

À travers de nombreuses collaborations avec des partenaires industriels impliqués dans le domaine maritime, l’IRDL crée un lien entre recherche fondamentale et appliquée. En effet, les nouveaux challenges scientifiques et technologiques sur l’éco-ingénierie de systèmes déployés en milieu marin sont nombreux : réduction de la pollution marine, développement de nouveaux matériaux plus vertueux, réduction des consommations d’énergie et de l’empreinte environnementale, etc.

Le personnel (environ 150 personnes incluant chercheurs, ingénieurs, doctorants et staff administratif et technique) et les équipements du laboratoire sont répartis sur les 2 sites principaux qui sont Lorient et Brest, mais aussi sur 2 sites satellites situés à Pontivy et à Vannes.

Région Bretagne

Au sein de son service de développement de l’enseignement supérieur et de la recherche, la région Bretagne met en œuvre une politique régionale de soutien à la recherche et à l’enseignement supérieur. Dans ce cadre, le service facilite le renforcement de l’attractivité et de la qualité de l’offre de formation de l’enseignement supérieur. Il accompagne le développement de la recherche en Bretagne par l’appui au renouvellement des compétences scientifiques. Il contribue aux opérations d’investissements structurantes : immobilier et équipement, par exemple, et favorise la structuration de la recherche et de l’enseignement supérieur en Bretagne afin de concilier aménagement durable du territoire et visibilité nationale comme internationale.

C’est dans ce cadre que la Région Bretagne est partenaire scientifique des missions de la Fondation Tara Océan et apporte ainsi un fort soutien.

Voir leur site.

Oceanomics

Le projet OCEANOMICS – wOrld oCEAN biOressources, biotechnologies, and Earth-systeM servICeS – est un projet de recherche fondamentale et appliquée, lauréat du programme gouvernemental des « Investissements d’Avenir », dans sa section « Biotechnologies et Bioressources ». Colomban de Vargas est coordinateur d’OCEANOMICS.

1) Comment le projet OCEANOMICS a-t-il vu le jour ?

Le projet OCEANOMICS est intimement lié à l’expédition Tara Oceans (2009-2012), à la fois scientifiquement et humainement : parmi les partenaires académiques d’OCEANOMICS, il y a les chercheurs qui ont imaginé et qui ont participé activement à cette expédition que l’on peut qualifier de « plus grande partie de pêche au plancton jamais réalisée ». L’expédition Tara Oceans, à laquelle s’ajoute maintenant Tara Oceans Polar Circle (2013), a permis de construire un trésor unique de dizaines de milliers d’échantillons et mesures biologiques, chimiques et physiques systématiquement récoltés au gré de tous les océans. OCEANOMICS a donc été imaginé en tant qu’une des suites scientifiques logiques de ces expéditions, dans le but d’organiser ces échantillons et de les étudier en profondeur.

2) Quel est le but du projet OCEANOMICS et à quels types d’application peut-il mener ?

Le projet OCEANOMICS vise à comprendre la biocomplexité et le potentiel biotechnologique du plus grand écosystème planétaire que représente le plancton océanique. Les écosystèmes planctoniques marins représentent > 98 % du volume de notre biosphère et la France planctonique est 20 fois plus étendue que sa surface terrestre. Encore très peu étudiés, ces écosystèmes contiennent pourtant de 10 à 100 milliards d’organismes par litre d’eau de mer, une ressource énorme en formes de vie encore inconnues et en composés bioactifs inexplorés. Depuis le démarrage du projet, OCEANOMICS explore cette collection unique par des méthodes de séquençage ADN et d’imagerie à haut-débit, permettant de comprendre qui sont les organismes du plancton, quels sont leurs gènes et leur génome, et comment ils s’organisent en fonction des paramètres environnementaux. Ces connaissances approfondies de la biodiversité fonctionnelle du plancton à l’échelle mondiale seront ensuite transférées vers des études plus ciblées de composés bioactifs planctoniques particulièrement prometteurs dans des domaines d’application tel que la pharmaceutique ou la cosmétique.

À terme, les connaissances générées par OCEANOMICS devraient apporter des applications concrètes dans 3 domaines :

(1)    Biotechnologies : les méthodes originales développées dans le projet, en particulier en terme de séquençage ADN et d’imagerie automatique à haut-débit, pourront être utilisées dans les études de suivi de la qualité des milieux aquatiques, qui ont de très nombreuses applications (eaux de baignades, produits de consommation de la mer, pollutions microbiologiques, eaux de ballaste, etc).

(2)    Bioressources : des activités de purification et criblage de principes actifs issus de souche planctonique prédéfinie permettront d’identifier de nouveaux composés pour l’industrie pharmaceutique et cosmétique.  Plusieurs nouveaux médicaments sont issus de l’exploration récente des écosystèmes marins côtiers, mais le plancton reste largement inexploré et possède donc un incroyable potentiel pour allonger cette liste.

(3)    Jurisprudence : OCEANOMICS va servir de cas d’étude pour définir un modèle juridique équilibré pour la bio-prospection du plancton marin, un monde dont le fort potentiel n’est sans doute pas encore estimé à sa juste valeur et qui se situe souvent au-delà des territoires nationaux, à l’extrême limite des cadres règlementaires en vigueur.

3) Où en est le projet à ce jour ?

OCEANOMICS a été lancé il y a maintenant un peu plus d’un an, en mars 2013.

Cette première année de travail a été très productive en ce qui concerne l’exploration des données génétiques, morphologiques et environnementales de Tara Oceans.

  • Les paramètres physico-chimiques mesurés tout au long de l’expédition (>50) ont été analysés, vérifiés quant à leur qualité, et archivés pour leur exploitation et mise en relation avec les données biologiques
  • Les données d’imagerie générées à bord de Tara ou en laboratoire ont été en grande partie analysées. Une nouvelle technologie d’imagerie fluorescente confocale automatisée a été mise en place et a permis d’imager et modéliser en 3D des milliers de micro-organismes clef du plancton planétaire. Un outil de partage en ligne de ces nouvelles données complexes est en cours de réalisation, et devrait  permettre des identifications taxonomiques et annotation de ces images inédites par les experts internationaux.
  • Grace aux techniques de séquençage massif de l’ADN réalisées au Genoscope, nous avons généré deux jeux de données génétiques majeurs pour la connaissance du plancton : (1) une collection de plus de 1 milliards de séquences d’ADN ribosomique total extrait de tous les échantillons ‘eucaryotes’ Tara Oceans, représentant plus de 1000 communautés planctoniques ; (2) une collection de > 100 millions de gènes bactériens en provenance de toutes les stations Tara Oceans, dont > 50 % sont totalement nouveaux pour la Science. Les premiers articles scientifiques présentant des données très nouvelles et complexes seront soumis cet été et devraient paraître avant la fin de l’année.
  • Mais l’intérêt ultime d’OCEANOMICS est de pouvoir mettre toutes ces données en relation.  Ainsi nous travaillons à la création d’un entrepôt de données multi-sites, qui devrait devenir un outil de travail incontournable pour la communauté des chercheurs travaillant sur le plancton.

4) Des premières applications, sont-elles prêtes à voir le jour ?

OCEANOMICS est dans une phase de recherche dite fondamentale, qui se poursuivra d’ailleurs tout au long du projet. La partie plus appliquée, en collaboration avec nos partenaires privés, devrait démarrer au cours de l’année 2015. La découverte de molécules d’intérêt sociétal est un long processus mais l’élaboration de la stratégie qui sera adoptée par ces partenaires a débuté dès le début du projet et est maintenant définie. Etant donné l’extraordinaire abondance de nouvelles espèces et gènes planctoniques mise en évidence par nos premiers résultats, nous sommes optimistes quant à la capacité du plancton à offrir de nouvelles solutions sociétales et économiques avant la fin du projet en 2020 et au delà, à plus long terme.

OCEANOMICS comporte 10 partenaires académiques issus de laboratoires du CNRS, de l’UPMC, du Genoscope/CEA, de l’ENS, et de l’EMBL, 6 partenaires privés (Fondation Tara Océan, ALTRAN, VEOLIA, LEICA, GREENTECH, SOLIANCE), et des liens étroits avec plusieurs partenaires non-financés qui souhaitent collaborer.

Plus d’informations sur le projet OCEANOMICS

Ecole Normale Supérieure

L’École normale supérieure (ENS) est un établissement supérieur pour les études prédoctorales et doctorales et un haut lieu de la recherche française. Elle accueille quatorze départements d’enseignement et de recherche qui couvrent l’essentiel des disciplines littéraires et scientifiques.

L’ENS est partenaire scientifique de la Fondation Tara Océan.

www.ens.fr

Tous les laboratoires impliqués