Le laboratoire SYMAR cherche à comprendre les mécanismes mis en jeu lors de la symbiose Cnidaires-dinoflagellés. Cette symbiose constitue une association biologique complexe et essentielle de l’écosystème marin que l’équipe de Symar cherche à décrypter dans le contexte du changement climatique global.Grâce à des approches de cultures in-vitro des deux partenaires de la symbiose, l’hôte animal (l’anémone de mer Anemonia viridis) et la microalgue photosynthétique (famille des Symbiodiniaceae), développées au sein du laboratoire l’un de nos principaux objectifs est d’identifier les processus et les molécules mises en jeu dans les trois étapes clés de la symbiose : la reconnaissance (attractivité hôte-symbiote), le maintien et la rupture.
Cette endosymbiose mutualiste est à l’origine du fonctionnement des écosystèmes récifaux coralliens, qui concentrent près d’un tiers de la biodiversité marine sur moins de 0,2 % de la surface océanique.
Aujourd’hui, avec les perturbations environnementales d’origine anthropique, cette association est fortement menacée. Ces stress conduisent à la rupture de la symbiose, phénomène connu sous le nom de blanchissement, et dont les conséquences écologiques à terme peuvent être considérables.
Si les mécanismes responsables de la rupture de la symbiose ont fait l’objet de nombreuses recherches depuis ces dernières années, les étapes précoces qui président à son établissement demeurent encore largement méconnues. Comment les deux partenaires se rencontrent-ils ? Quels signaux moléculaires permettent leur attraction mutuelle ? Comment les cellules de l’hôte reconnaissent-elles spécifiquement leur partenaire symbiotique parmi l’ensemble des microorganismes présents dans leur environnement ? Et dans quelle mesure les perturbations environnementales altèrent-elles ces mécanismes fondamentaux ?
Le projet COUP DE FOUDRE vise à répondre à ces questions en décryptant le dialogue moléculaire et cellulaire impliqué dans l’établissement de la symbiose Cnidaire-Dinoflagellés. Nos travaux s’articulent autour de plusieurs objectifs majeurs : identifier les cellules de l’hôte compétentes pour la symbiose au sein du gastroderme, caractériser les molécules impliquées dans l’attraction des partenaires, élucider les voies de signalisation responsables de leur reconnaissance réciproque et déterminer l’impact des changements globaux sur ces mécanismes cellulaires et moléculaires.En révélant les processus responsables des premiers instants de la rencontre symbiotique, le projet COUP DE FOUDRE a pour but de fournir des connaissances fondamentales indispensables à la compréhension de la résilience des organismes symbiotiques marins face aux changements environnementaux.
L’anémone de mer Anemonia viridis (Forskal, 1775) est une espèce emblématique de Méditerranée et de l’Atlantique Nord-Est, présente des îles Canaries jusqu’aux côtes écossaises, jusqu’à une profondeur d’environ 30 mètres. Appartenant aux Phylum des Cnidaires, à la Classe des Anthozoaires et à la Sous-Classe des Hexacoralliaires, A. viridis vit en association étroite avec des Dinoflagellés photosynthétiques de la famille des Symbiodiniaceae.
Chez A. viridis, le symbiote principal identifié est Philozoon actiniarum (Geddes, XX). Le laboratoire SYMAR a développé des outils permettant l’isolement et la culture des dinoflagellés symbiotiques de A. viridis, confirmant la présence de P. actiniarum et révélant également l’association avec un symbiote secondaire, Breviolum psygmophilum, une espèce plus opportuniste largement distribuée chez les Cnidaires symbiotiques.
Depuis plusieurs années et grâce à ses nombreux atouts expérimentaux, SYMAR utilise l’association A. viridis–P. actiniarum comme modèle biologique de prédilection pour étudier les mécanismes cellulaires, moléculaires et évolutifs régissant la symbiose marine, ainsi que les capacités d’adaptation des organismes côtiers face aux changements environnementaux. Son cycle de vie contrôlable en laboratoire, sa forte capacité de régénération et la disponibilité de matériel biologique et génétique (génome, transcriptome, données populationnelles) en font un modèle privilégié pour explorer les réponses des organismes marins aux stress environnementaux.
De plus, le laboratoire SYMAR non seulement produit et maintient des organismes aposymbiotique (sans symbiote) en aquarium mais a également développé des cultures cellulaires primaires du gastroderme d’A. viridis, permettant pour la première fois d’étudier les interactions symbiotiques à l’échelle cellulaire et les réponses spécifiques des cellules de l’hôte face aux perturbations environnementales. Cette approche constitue une avancée majeure pour la recherche fondamentale et une alternative expérimentale durable répondant aux principes des 3R (Remplacer, Réduire, Raffiner).
