Les équipes de l'Institut Sophia Agrobiotech

L'équipe s'intéresse aux mécanismes de défense d'un organisme contre les agresseurs environnementaux et aux conséquences physiopathologiques lorsque ces mécanismes échouent. En nous concentrant sur les interactions hôte-pathogène, nous étudions la physiologie de l'intestin et les fonctions des cellules souches intestinales dans le maintien de l'homéostasie cellulaire et de l'immunité innée. Nos modèles biologiques sont Drosophila melanogaster et les bactéries du groupe Bacillus cereus, avec un intérêt particulier pour Bacillus thuringiensis qui est utilisé comme insecticide microbien en agriculture.

Le laboratoire étudie les conditions d'installation et l'évolution des populations d'insectes introduites. Nos modèles biologiques sont des ravageurs invasifs et des espèces utilisées en lutte biologique. Nos recherches sur les introductions, les expansions démographiques et géographiques subséquentes, et les phénomènes évolutifs associés, sont basées sur l'écologie et la biologie évolutive. Nous combinons l'écologie comportementale, la génétique des populations et la dynamique des populations.

Nous cherchons à comprendre comment l'environnement interagit avec les gènes pour déterminer la transition du développement juvénile au développement adulte (JDT) et les comportements qui y sont associés. La transition du développement juvénile au développement adulte (métamorphose/puberté) détermine la capacité de reproduction d'une espèce donnée. Il est donc essentiel de découvrir le mécanisme de cette transition développementale pour améliorer l'efficacité de la lutte contre les ravageurs, mais aussi, dans le cas de l'homme, pour lutter contre les conséquences néfastes pour la santé d'une puberté précoce.

L’équipe d’appui rend un service de proximité aux équipes de recherche et à l'infrastructure PlantBIOs de l’unité ISA. Constituée de 14 personnes et placée sous la responsabilité de l’administratrice.

L'équipe GAME s'intéresse aux mécanismes de plasticité génomique en lien avec : (1) - l'évolution des espèces à un mode de vie parasite ou pathogène et (2) - l'adaptation contemporaine des ces mêmes espèces à des changements environnementaux, y compris aux méthodes de luttes déployées contre elles.Pour ce faire, les scientifiques de l'équipe utilisent des approches de bioinformatique, de biostatistique et d'intelligence artificielle.

La régulation des populations d'insectes, qu'il s'agisse de ravageurs phytophages, de parasites ou de vecteurs de maladies, nécessite une connaissance approfondie des mécanismes par lesquels ils répondent aux agressions tant chimiques que biologiques. Ces stress qui impactent la fitness des insectes doivent être considérés d'un même ordre, plutôt qu'au travers de catégories de type "pathogènes" ou "xénobiotiques". Notre objectif global est l'étude des bases fonctionnelles des mécanismes de défense des insectes et de leur évolution, grâce à l'exploitation des ressources génomiques.

L’objectif global de l’équipe, à travers divers niveaux d’études allant du gène au champ, est d’acquérir les bases scientifiques qui permettront de mieux comprendre l’interaction entre la plante et le nématode afin d’envisager de nouvelles méthodes de lutte, spécifiques, durables et respectueuses de l’environnement. Les recherches développées concernent les deux partenaires de l’interaction, à savoir : la plante avec l’étude du développement de la maladie (sensibilité) ou de la mise en place d’une résistance et le parasite avec l’analyse du pouvoir pathogène et de sa capacité d’évolution.

L'équipe étudie les mécanismes qui régissent les interactions entre les plantes et les microorganismes phytopathogènes afin de contribuer à la mise en place de nouveaux itinéraires phytosanitaires. Les recherches, principalement développées sur les interactions entre les plantes et les oomycètes*, visent d'une part à identifier les évènements qui régissent, chez l’agent pathogène, la mise en place et le déroulement de l’infection ainsi que les processus adaptatifs associés, et d'autre part à caractériser les réponses végétales qui conduisent au succès (sensibilité) ou à l’échec de l’infection (résistance). Ces recherches sont conduites à travers une approche pluridisciplinaire, incluant biologie cellulaire, génomique évolutive et fonctionnelle, et biochimie.

L’équipe « Interactions Multitrophiques & Biocontrôle (MIB) » produit des connaissances fondamentales et appliquées sur les interactions multi-trophiques incluant l’écologie et la physiologie des insectes ravageurs, de leurs auxiliaires de lutte et l’effet des symbiotes hébergés, ainsi que l’impact des méthodes de luttes et des conditions biotiques et abiotiques sur les interactions hôte-agresseurs. Pour cela, l’équipe utilise différents types d’approches, de l’échelle population (champs, microcosmes) à la mise en place d’évolution expérimentales au laboratoire, combinées à des approches multiomiques, de biologie moléculaire et cellulaire, de toxicologie, d’analyse du comportement, etc. Notre démarche est de comprendre les mécanismes fondamentaux mis en jeu dans les différents niveaux d'interactions afin d’optimiser et d’accroître la durabilité des programmes de lutte intégrée contre les ravageurs (IPM). Le but étant le développement d’approches multiniveaux de biocontrôle innovantes et durables qui serviront de bases pour l’agroécologie de demain.

L'équipe vise à rendre la protection des plantes plus respectueuse de l'environnement via le développement de stratégies novatrices de lutte écologique contre les ravageurs et maladies des cultures. À cette fin, l'équipe développe un programme de recherche interdisciplinaire basé sur l'utilisation concertée de modèles théoriques et expérimentaux pour aborder des questions spécifiques de protection des plantes, du niveau individuel jusqu'aux populations et aux agroécosystèmes.

La thématique de l’équipe est la conduite de projets de lutte biologique contre des insectes bioagresseurs émergents ou récurrents avec une visée de sortie opérationnelle. Les stratégies de lutte biologique par acclimatation ou par lâchers impliquant des insectes parasitoïdes ou prédateurs sont privilégiées.

L’équipe cherche à acquérir des connaissances sur les symbioses plante/bactérie fixatrices d’azote (Légumineuses/Rhizobium) en étudiant plus particulièrement le rôle de l’état d’oxydoréduction de la cellule dans la mise en place et le fonctionnement de la symbiose.

L'équipe SMILE se concentre sur l'étude des mécanismes de reprogrammation moléculaire chez les plantes lors de l'interaction avec des agents biotiques en utilisant des modèles de biologie des systèmes allant de l'intelligence artificielle à l'inférence de réseaux. Pour répondre à cette question, puisque les mécanismes de défense des plantes activés par les agents biotiques impliquent différentes réponses moléculaires, l'équipe développe des approches d'intégration multi-omique pour approfondir notre compréhension de ces réseaux de signalisation complexes.