Génomes marins (ATLASea) - Atlas des génomes marins : des données massives à l’innovation

Co-piloté par le CNRS et le CEA, le programme de recherche exploratoire Atlasea vise à séquencer le génome de 4 500 espèces marines de la zone économique exclusive française. Financé à hauteur de 41 millions d’euros sur 8 ans dans le cadre de France 2030, il permettra entre autres, de comprendre, de protéger et d’étudier l’ensemble des formes du vivant dans toute leur diversité.

Budget alloué : 41,230 M€ alloués sur une durée de 8 ans
Pilotes du programme :
 

Partenaires du programme : Ifremer, MNHN, Aix-Marseille Université, Paris Sciences Lettres, Sorbonne Université

Directeurs de programme :

• Hugues Roest Crollius - IBENS - CNRS
• M. Patrick Wincker - CEA

Co-piloté par le CNRS et le CEA, le programme de recherche exploratoire ATLASea vise à séquencer le génome de 4 500 espèces marines de la zone économique exclusive française. Financé à hauteur de 41 millions d’euros sur 8 ans dans le cadre de France 2030, il permettra entre autres de comprendre, de protéger et d’étudier l’ensemble des formes du vivant dans toute leur diversité. En complémentarité avec les nombreuses initiatives internationales pour séquencer la biodiversité, la France vient de donner un coup d’accélérateur à sa recherche dédiée à la biodiversité marine.

Elle dispose en effet du deuxième plus grand domaine maritime au monde après les États-Unis, d’une recherche à la pointe en biodiversité marine et d’un tissu économique fort autour de l’exploitation du biotope marin. L’Etat consacre 3 milliards d’euros pour la recherche à travers des « Programmes et équipements prioritaires de recherche », dits PEPR dirigés ou exploratoires, qui constituent le volet amont/recherche des stratégies de France 2030. ATLASea fait partie des lauréats des PEPR exploratoires, qui visent des secteurs scientifiques ou technologiques en émergence pour lesquels l’Etat souhaite identifier et structurer ces communautés. Séquencer un génome permet de retracer l’évolution des processus biologiques, mais aussi de connaître l’information génétique d’un individu, d’examiner le fonctionnement de ses cellules et la répartition de ses gènes. Accéder à cette information pour un grand nombre d’espèces sera primordial pour l’avenir de la biologie. À ce jour, 12 000 espèces ont été recensées dans la zone économique exclusive de la France métropolitaine ; l’ambition du programme est de séquencer le génome de plusieurs milliers d’entre elles sur le littoral métropolitain et quelques centaines dans les territoires d’outre-mer en ciblant en particulier les espèces ayant un intérêt scientifique ou économique, notamment pour la découverte de nouveaux antibactériens biosourcés, ou de procédés de dégradation du plastique par des organismes marins.

Ce programme se déclinera en trois étapes :

ATLASea est structuré en trois Projets Ciblés (PC) qui récapitulent le flux de données, de l’océan vers une information digitalisée accessible à tous.

• Le premier PC (DIVE-SEA) concerne l’échantillonnage des organismes vivants dans le milieu marin, en vue de leur séquençage. L’échantillonnage sera coordonné par le Muséum national d’Histoire naturelle. Il s’appuie sur un réseau de stations marines et prévoit plusieurs expéditions côtières et en haute mer (notamment dans des canyons méditerranéens où la vie a su se développer en l’absence de lumière) ;
   
• Le deuxième PC (SEQ-SEA) concerne le séquençage des génomes et sera coordonné par France Génomique. L’ADN sera extrait des échantillons au Genoscope, puis séquencé et assemblé en génomes de référence, et enfin annoté pour identifier la position des gènes. L’objectif est d’aboutir à des génomes de référence, c'est-à-dire complets.
   
• Le troisième PC (BYTE-SEA) sera coordonné par l’Institut Français de Bioinformatique. Il vise à établir l’infrastructure informatique requise pour gérer le flux de données depuis l’échantillonnage jusqu’au versement des données génomique dans le portail ATLASea et les dépôts internationaux. Il réalisera également des analyses à grande échelle pour retracer l’histoire évolutive des génomes et assigner des fonctions aux gènes. Les génomes seront finalement stockés dans des bases de données ouvertes et accessibles à la communauté internationale.

En parallèle, ATLASea financera deux Projets Pilotes qui feront l’objet d’Appels à Manifestation d’Intérêt (AMI). Le premier portera sur la mécanique moléculaire. L’enjeu est de caractériser les voies métaboliques qui mènent à des molécules d’intérêt pour la médecine, la cosmétique, l’agriculture, etc., et qui sont naturellement produites par le biotope marin. Le deuxième cherchera à expliquer les mécanismes d’invasion d’espèces dans un écosystème donné à partir des génomes de référence : est-ce que ces invasions entraînent des hybridations d’espèces proches, peut-on expliquer le succès d’une espèce par de la sélection naturelle, etc.

Le programme comportera également un important volet formation afin de maintenir le savoir-faire français en termes de séquençage : écoles d’été, workshops, encadrements de doctorants, etc.

Enfin, des partenariats publics-privés sur l’exploitation des données génomiques seront financés dans le cadre du programme. L’idée est d’irriguer le processus de recherche et développement en biotechnologies marines grâce à la connaissance génomique, en sensibilisant les entreprises françaises qui travaillent déjà avec les produits de la mer.

Responsable d’Action ANR : Tarik Meziane

Date du kick off/lancement : 11 janvier 2023

Site internet du programme : www.atlasea.fr

En savoir plus :

Interview de Hugues Roest Crollius, directeur du programme pour le CNRS : PEPR ATLASea : Plongée dans le génome du biotope marin | CNRS

Communiqué de presse du Gouvernement

Résultats de l’appel à programmes PEPR exploratoires