Sensibilité environnementale et évolution de la lignée germinale de Caenorhabditis
Comment un organisme ajuste-t-il sa reproduction et ses processus développementaux en réponse aux variations environnementales ? Comment évoluent ces réponses environnementales, étant donné que les populations et les espèces se sont adapté à des niches écologiques contrastées ? Christian Braendle et son équipe cherchent à répondre à ces questions en étudiant comment les processus moléculaires et cellulaires du système reproducteur du nématode Caenorhabditis ajustent leur fonctionnement aux variations environnementales et comment ces réponses évoluent. Le but global du projet est de conduire une analyse intégrative et quantitative de cette plasticité de la lignée germinale et de son évolution en caractérisant les processus clés de la prolifération des cellules germinales, de la différenciation des gamètes, et de leur maturation, qui de manière ultime définissent le succès reproducteur de l’organisme.
Ils travaillent donc à
1/ quantifier, dans différents environnements expérimentaux et dans différentes espèces et isolats de Caenorhabditis, la plasticité et les interactions génotype X phénotype pour des phénotypes moléculaires et liés au cycle de vie
2/ déterminer les mécanismes sous-tendant les réponses phénotypiques plastiques à des variations environnementales pertinentes sur le plan écologique
3/ identifier des changements moléculaires, génétiques et développementaux sous-tendant les interactions génotype X environnement en utilisant des approches de cartographie de QTL et en réalisant des analyses développementales et génétiques dans différentes espèces et génotypes
4/ suivre le processus de l’évolution de la plasticité dans des environnements variables en utilisant l’évolution expérimentale
5/ chercher des corrélats écologiques de la plasticité observée dans les interactions génotype X environnement en étudiant les populations naturelles de Caenorhabditis et en définissant leur contexte écologique
Précision et sensibilité environnementale du réseau de signalisation de la vulve de C. elegans
Le développement peut être insensible aux variations environnementales, de manière à produire un résultat constant en dépit de tout changement environnemental. Une telle robustesse est une propriété biologique fondamentale requise pour maintenir la stabilité phénotypique dans un grand nombre de conditions écologiques. Pour étudier comment l’environnement agit sur un système développemental, Christian Braendle et son équipe étudient la précision et la sensibilité du développement vulvaire de C. elegans, faisant intervenir les voies de signalisation intercellulaires Ras, Notch et Wnt. Ils ont établi que ce processus était très robuste dans différentes conditions environnementales. Cependant, ils ont montré que les réseaux de signalisation et les mécanismes cellulaires le sous-tendant montraient une grande sensibilité environnementale. Ils ont identifié des signaux environnementaux spécifiques qui modulent la constellation et la dynamique du réseau de signalisation vulvaire.
Christian Braendle et son laboratoire s’attachent maintenant à déterminer comment les réseaux de signalisation intègrent les signaux environnementaux via les systèmes sensoriels et le métabolisme. Les expériences qu’ils mènent visent à éclairer les modifications environnementales des cascades conservées de signalisation moléculaires importantes au cours du développement et dans la maladie.
Variation génétique naturelle, diversité et écologie des nématodes Caenorhabditis
Bien que C. elegans et d’autres espèces de nématodes soient de plus en plus utilisées dans les recherches sur l’évolution, l’écologie et la structure génétique des populations naturelles sont très mal connues. Christian Braendle et son équipe contribuent aux efforts actuels d’échantillonnage pour replacer l’organisme modèle C. elegans dans un contexte évolutif et écologique plus complet.
Leurs travaux précédents dans les forêts tropicales amazoniennes de Guinée Française ont révélé un niveau de diversité et une densité de population étonnamment élevés, leur permettant de caractériser des patrons de diversité génétiques à de multiples échelles spatiales. Ils étendent maintenant leur échantillonnage de populations naturelles. Les analyses génomiques qu’ils mènent ensuite leur permettent d’évaluer comment les variations des paramètres écologiques et de reproduction sont liés aux patrons de diversité génétique spécifiques aux espèces.
