Connecter les telomeres aux effets thermiques chez les cnidaires – TELOTHERM

Contexte : Mieux comprendre les mécanismes de réponse au stress thermique permettra d’apporter des solutions durables aux enjeux du réchauffement climatique sur la biosphère. Nos récentes analyses publiées de deux types de corail récifal échantillonnés à travers l'océan Pacifique lors de l'expédition Tara-Pacific (Pocillopora meandrina et Porites lobata) permettent d'aborder cette question sous un angle nouveau puisqu'elles suggèrent que ces deux espèces ont développé des mécanismes spécifiques de régulation télomériques en réponse à des changements thermiques.

Objectifs : TELOTHERM vise à explorer les connections entre les télomères et la température chez les cnidaires et leur impact sur les performances de l'organisme. Cet objectif sera rendu possible par des études combinant l’utilisation des données Tara-Pacific, des études longitudinales sur le terrain, des expériences thermiques dans les conditions contrôlées d’aquarium et des études mécanistiques avec l'anémonde de mer modèle Nematostalla vectensis. Il bénéficiera également de l'expertise des deux équipes TELOTHERM, l'une experte en biologie des télomères depuis longtemps et récemment développant des études sur les télomères de corail (EG), et l'autre en biologie, régénération & longévité des cnidaires (ER).

Méthodologie : Sur la base de nos données publiées et non publiées, nous avons construit le projet TELOTHERM pour comprendre et comparer les interactions entre les télomères et les effets thermiques chez trois types de cnidaires : i) Nematostella vectensis (Nv) comme modèle d'anémone de mer d'extrême longévité et régénération adapté à l’édition du génome par CRISPR/Cas9 et aux études fonctionnelles dans des contextes contrôlés; ii) deux coraux durs de récif différant par leurs traits d'histoire de vie et pour lesquels nous disposons d'un vaste ensemble de données environnementales et moléculaires d'échantillons de colonies collectés lors de l'expédition Tara-Pacific (2016-2018) : le corail ramifié à durée de vie courte et sensible au stress. Pocillopora spp et le corail massif Porites spp, résistant au stress et à longue durée de vie.

Nous avons divisé TELOTHERM en 3 Work Packages (WP) interconnectés :

WP 1 Nematostella vectensis comme modèle cnidaire pour étudier les mécanismes liant les télomères aux effets thermiques approches combinant la génétique, la biologie moléculaire et cellulaire et l’écophysiologie expérimentale).

WP2 Identification de gènes candidats et de voies médiant la diaphonie télomère-température chez les coraux de récifs à courte et longue durée de vie (approches combinant la bioinformatique, les études sur le terrain et l’écophysiologie experimentale).

WP3 Etude fonctionnelle des gènes candidats des coraux impliqués dans la diaphonie télomère-température dans les systèmes hétérologues (approches génétique et de biologie moléculaire).

Innovation : TELOTHERM explorera le domaine encore peu étudié des mécanismes reliant les télomères et la température et la manière dont ils sont liés aux performances de l'organisme. Il combinera la puissance des études sur le terrain, qui peuvent faire ce que les études en laboratoire ne peuvent pas réellement faire, à savoir générer des hypothèses originales à l'échelle de l'écosystème, à la capacité d'une approche expérimentale contrôlée en laboratoire à déchiffrer les relations causales. Au final, TELOTHERM nous informera sur les impacts du changement climatique sur l'homéostasie des télomères chez les coraux de récifs et l'anémone de mer.