Ingénieur / ingénieure de recherche scientifique (h/f)

Mission :
Tous les écosystèmes marins sont soutenus par une grande diversité d'algues eucaryotes, essentielles à leurs chaînes alimentaires. Parmi celles-ci, plusieurs groupes (diatomées, haptophytes, dinoflagellés, pélagophytes) se distinguent par leur abondance et leur importance pour la production primaire mondiale. Ces groupes d'algues très abondants possèdent des chloroplastes dérivés de l'endosymbiose secondaire ou supérieure d'une algue rouge eucaryote, qui sont elles-mêmes extrêmement rares dans l'océan contemporain. En revanche, les algues vertes, en particulier les divers groupes qui forment les Prasinophyta, jouent un rôle important dans les écosystèmes marins, mais leur diversité évolutive, génétique et fonctionnelle reste mal comprise.

Des études génomiques récentes ont montré que les diatomées et d'autres algues abondantes dotées de chloroplastes rouges secondaires contiennent également un grand nombre de gènes dérivés d'algues vertes. Ces gènes semblent jouer un rôle important dans le fonctionnement de leurs chloroplastes et contribuer à leur biologie dans la nature. Cependant, l'origine exacte et les conséquences fonctionnelles de ces signaux verts cryptiques restent mal compris, en particulier en raison de l'absence, jusqu'à récemment, d'informations génétiques détaillées pour de nombreux groupes de Prasinophyta. Parallèlement, l'expansion des données de culture et métagénomiques pour de nombreuses espèces d'algues rouges secondaires, en particulier la diatomée modèle Phaeodactylum, offre de nouvelles perspectives pour comprendre la fonction de ces gènes verts à un niveau purement computationnel.

References :

Dorrell and Smith, Do red and green make brown? Perspectives on plastid acquisitions within chromalveolates, Euk Cell (2011) https://journals.asm.org/doi/10.1128/EC.00326-10

Dorrell et al, Chimeric origins of ochrophytes and haptophytes revealed through an ancient plastid proteome, eLife (2017) https://elifesciences.org/articles/23717

Villar et al, DiatOmicBase: a versatile gene‐centered platform for mining functional omics data in diatom research, Plant J (2025) https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.70061

Activités :
Ce projet aura pour objectif de recenser les gènes verts associés aux groupes chloroplastiques rouges secondaires, en tirant parti du répertoire élargi des génomes primaires et secondaires d'algues rouges et vertes qui sont devenus disponibles au cours des cinq dernières années. Il sera particulièrement intéressant d'intégrer les génomes assemblés à partir des métagénomes (MAG) de Tara Oceans, qui comprennent plusieurs groupes de Prasinophyta non encore cultivés. Une deuxième question pourrait consister à retracer l'étendue du transfert de gènes des algues rouges primaires vers les groupes d'algues rouges secondaires, afin de déterminer pourquoi ce signal est fonctionnellement complété par des gènes d'origine algale verte. Dans les deux cas, les signaux génétiques seront évalués par des recherches orthologiques et des approches phylogénétiques à haut débit (supertree), et les protéines associées aux plastes seront évaluées par localisation in silico.

Les fonctions des gènes verts validés seront évaluées, avec un accent particulier sur les ressources génétiques matures pour Phaeodactylum et d'autres diatomées. Cela peut inclure l'établissement de tendances d'expression génétique en réponse à différentes conditions physiologiques dans les données publiées sur l'ARN de Phaeodactylum, et l'expression dans les diatomées sauvages à l'aide d'informations métagénomiques provenant de Tara Oceans. Si le candidat le souhaite, il peut également établir des collaborations avec d'autres groupes du CQSB, travaillant de manière variée sur des modèles computationnels d'évolution des domaines, les interactions structurelles des protéines et les paysages mutationnels des protéines, afin de prédire les fonctions probables de chaque protéine verte.