Thématiques IMIP

Les thématiques de l’équipe IMIP sont fortement ancrées sur la compréhension du fonctionnement et de l’évolution des interactions multi-trophiques dans lesquelles s’engagent les insectes, que ce soit avec des virus ou des bactéries, des plantes ou d’autres insectes. L’objectif est d’étudier, les interactions aussi bien au niveau des médiateurs moléculaires, que des génomes, des populations et des espèces.

Pour répondre à cet objectif général, les recherches au sein de l’équipe IMIP se déclinent en trois grands thèmes de recherche :

  1. Physiologie moléculaire de la manipulation des hôtes par des insectes parasites
  2. Évolution des virus et des génomes d’hyménoptères
  3. Biodiversité et écologie évolutive des insectes et des microorganisme associés.

Forte de compétences complémentaires en biologie évolutive et moléculaire, génomique, virologie, physiologie, écologie moléculaire et bioinformatique, l’équipe IMIP intègre différents niveaux de complexité dans les approches utilisées. Celles-ci incluent :

  • Génomique et métagénomique
  • Génomique environnementale et métabarcoding ADN
  • Transcriptomique et protéomique
  • Invalidation de gènes candidats (RNAi, CRISPR-Cas9)
  • Systématique moléculaire
  • Exploration de données existantes (data mining)
  • Pathologie et épidémiologie
  • Ecologie des communautés
 

Thème 1 : Physiologie moléculaire de la manipulation des hôtes
par des insectes parasites

Ce premier thème vise à caractériser l’origine, la nature et la fonction d’effecteurs moléculaires produits par des insectes endoparasites se développant à l’intérieur d’une plante ou d’un insecte hôte. Les insectes parasites (mineurs de feuilles, galligènes, parasitoïdes) provoquent des modifications au niveau du développement, de l’immunité et du métabolisme de leurs hôtes. Ceci implique la mise en place d’un dialogue moléculaire, avec la production par les insectes parasites d’effecteurs moléculaires impactant la physiologie de l’hôte. Ce thème capitalise sur la synergie des compétences en écologie fonctionnelle et en écologie évolutive de l’équipe IMIP. Il mise aussi sur le déploiement d’analyses intégratives basées sur des résultats acquis indépendamment au niveau physiologique et génomique. Il se décline en 3 axes complémentaires dont l’originalité repose sur la mise en évidence de similitudes au niveau des stratégies parasitaires dans différents modèles. Ces 3 axes apportent notamment des éléments fondamentaux pour la lutte raisonnée contre les insectes nuisibles.

Axe 1 : L’identification, l’origine et l’évolution moléculaire des effecteurs du parasitisme.
 
Recherche d’effecteurs produits par des parasites d’insectes et de plantes par des approches de génomique, transcriptomique et protéomique

Axe 2 : L’identification des mécanismes de production et de régulation des particules virales associés aux guêpes parasitoïdes.
Recherche des gènes impliqués dans l’amplification du bracovirus et son entrée dans les cellules hôtes par des approches de transcriptomique et invalidation de gènes candidats (RNAi)

Axe 3 : La caractérisation fonctionnelle des effecteurs et des contraintes adaptatives qui s’exercent sur les interactions Micro-organismes-Insectes-Plantes.
Analyses fonctionnelles des effecteurs candidats, impact sur l’hôte (insecte ou plante) par des approches de gain et perte de fonction (RNAi, CRISPR-Cas9).


 

Thème 2 : Evolution des virus et des génomes d’hyménoptères

Le thème 2 porte sur l’évolution des virus et des génomes d’hyménoptères et notamment l’évaluation des risques liés aux transferts de gènes dans les écosystèmes. Ces recherches permettent notament de poser les bases des réflexions liées à l’utilisation possible in natura d’organismes génétiquement modifiés. Le développement de nouveaux vecteurs potentiellement utilisables dans le domaine médical pourrait également avoir un impact en biotechnologie. Ce thème 2 s’appuie sur des approches à l’interface de l’écologie fonctionnelle et de la biologie évolutive.


Ce thème se décline en 3 axes:

Axe 1 : La caractérisation de la biologie de nouveaux virus libres et symbiotiques.
Par des approches de veille des bases de données, génomique de novo sur des modèles ciblés

Axe 2 : L’identification du rôle des virus libres et symbiotes dans les transferts horizontaux de gènes par des approches de génomique à haut débit, bioinformatique et confirmation expérimentale des transferts.

Axe 3 : L’étude de l’impact de l’adaptation au mode de vie parasitaire au niveau du génome des hyménoptères par des approches de génomique comparative, génomique des populations et validation fonctionnelle.

 


Thème 3 : Systématique et écologie moléculaire des insectes et microbes associés

L’impact des changements globaux sur la biodiversité est difficilement mesurable car de nombreux groupes taxonomiques demeurent relativement méconnus et ne sont donc pas intégrés dans les réseaux trophiques malgré leur importance probable sur le fonctionnement des écosystèmes. Le thème 3 capitalise sur la formation de l’équipe IMIP et sur nos connaissances en systématique moléculaire et génomique environnementale afin de développer des approches innovantes pour caractériser la biodiversité et étudier son adaptation aux changements globaux. Les questions abordées concernent notamment la résolution des questions sociétales en particulier au niveau de l’agriculture durable et du biomonitoring de la biodiversité. Ce thème se décline en 3 axes :

Axe 1 : Systématique moléculaire de l’entomofaune et étude de la biodiversité et de l’évolution des insectes par des approches phylogénétiques et code-barre ADN.

Axe 2 : Dynamique des réseaux trophiques (insectes auxiliaires er ravageurs) dans les écosystèmes anthropisés par des approches de métabarcoding sur ADN environnemental.

Axe 3 : La caractérisation de la biodiversité virale et bactérienne dans les communautés d’insectes et de leur rôle dans les écosystèmes par des approches de métagénomiques, metabarcoding, pathologie, épidémiologie