Rare and Overlooked Microbial Eukaryotes in aquatic ecosystems – ROME

REPONSES AUX RECOMMANDATIONS DE L'ANR

L’ensemble des partenaires de ROME tient à remercier, très sincèrement, le comité d’experts pour la qualité de son évaluation. Nous prenons acte, avec beaucoup de satisfaction, de l’appréciation globale « très positive » de notre projet portée en 2011 par le Comité. Concernant les points sur lesquels des améliorations sont souhaitées, nous partageons l’avis du Comité. En conséquence, le projet ROME 2012 tient compte de toutes les recommandations formulées en 2011. Le détail des améliorations apportées figure en préambule du document scientifique.



RESUME

ROME est un projet de recherche fondamentale concernant l’étude de microorganismes eucaryotes, sources inexplorées de biodiversité, de gènes et de voie métaboliques méconnues dans le fonctionnement des écosystèmes aquatiques. Nous nous intéresserons particulièrement aux fonctions écologiques des espèces rares (< 0.01 – 1% du total des pyroséquences génétiques) et des espèces abondantes mais peu étudiées, comme les organismes dits « zoosporiques » dont le rôle en tant que saprotrophes ou parasites du phytoplancton est encore très largement inconnu. Des suivis saisonniers et des suivis hebdomadaires lors des efflorescences planctoniques dominées par un couple hôte-parasite seront menés dans deux écosystèmes pilotes équipés et faisant l’objet d’un suivi à long-terme : le lac Pavin et la Manche orientale. Le séquençage haut débit sera couplé aux observations microscopiques pour mettre en évidence le rôle des espèces eucaryotes rares et abondantes, avec une attention particulières pour les organismes « zoosporiques ». De plus, des expériences en mésocosmes seront conduites pour tester les hypothèses d’intérêt, ayant trait aux rôles des espèces rares dans les capacités de résilience des écosystèmes aquatiques. Notre hypothèse centrale est que tout changement environnemental drastique entraine la mise en place d’une nouvelle communauté. De plus, les génomes d’un système hôte-parasite isolé en culture seront entièrement séquencés et annotés, pour une analyse transcriptomique de gènes impliqués dans les interactions hôte-parasites. Ce couple hôte-parasite, caractéristique du bloom printanier de la diatomée Asterionella formosa et du Chytride Rhisophidium sp dans le Lac Pavin, sera également suivit de façon hebdomadaire dans le lac, par des outils de la transcriptomique (RNAseq), afin d’avoir accès à la génomique fonctionnelle comparative d’un système hôte-parasite caractéristique de la vie planctonique. Par ailleurs, les données écologiques récoltées lors des campagnes de terrain serviront de base à l’élaboration de modèles de flux de carbone, où les parasites eucaryotes, notamment les chytrides, seront, pour la première fois, incorporés en tenant compte des différents stades de vie. Dans le cadre de ROME, des approches analytiques, biochimiques, microbiologiques et moléculaires seront mises en application dans une démarche intégrant la biodiversité microbienne et l’écologie fonctionnelle d’une ressource écologique encore mal prises en compte dans le fonctionnement des écosystèmes aquatiques. C’est dans ce cadre scientifique que nous proposons une collaboration scientifique associant différentes compétences dans les domaines des interactions trophiques, de l’écologie et de la biologie des peuplements, de l’écologie moléculaire, de la génomique fonctionnelle environnementale, de l’écologie numérique et de la modélisation des réseaux trophiques, et aussi de l’isolation, la purification et la culture de souches d’intérêt, afin de répondre à des questions scientifiques novatrices en écologie microbienne aquatique. Notre projet est en rupture avec les itinéraires balisés de recherche. Il vise, par ailleurs, à renforcer la visibilité acquise récemment des différents partenaires dans le domaine de l’écologie microbienne aquatique de la "rare et abondante biosphère" eucaryote, notamment sur le plan international.