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L’équipe COMBI voit ses travaux dans le cadre du projet Tara Oceans publiés dans la revue Science Advances

Le plancton marin forme des communautés complexes d’organismes en interaction à la base du réseau trophique, qui soutiennent les cycles biogéochimiques océaniques, et aident à réguler le climat. Bien que des études globales commencent à révéler les facteurs écologiques sous-jacents à la structure des communautés planctoniques et à leurs réponses potentielles au changement climatique, nos connaissances sur comment ces interactions entre espèces seront affectées par le changement climatique restent très limitées.

Ici, nous avons tiré parti de l’échantillonnage Tara Oceans pour inférer un réseau de co-occurrence global du plancton océanique – l’interactome – et utilisé une modélisation écologique afin d’évaluer ses vulnérabilités aux changements environnementaux. Globalement, cela a révélé un interactome auto-organisé de façon latitudinale et par biomes marins (Trades, Westerlies, Polar) et aussi plus connecté vers les pôles. Cette modélisation écologique intégrée a révélé des réponses locales et spécifiques de l’interactome aux changements environnementaux et prédit les lignées les plus potentiellement affectées dans chaque communauté.

Ces résultats démontrent l’utilité de cette approche pour évaluer la structure de la communauté et les interactions entre les organismes dans les scénarios climatiques tout en identifiant des bio-indicateurs plausibles du plancton pour la surveillance océanique du changement climatique.

–> Lire l’article complet.

Webinaire du GDR génomique environnementale : « Microbial Horizontal Evolution »

Dans le cadre du GDR « GE », Samuel Chaffron et Damien Eveillard (équipe COMBI) organisent un webinaire sur « l’évolution microbienne horizontale »
jeudi 10 juin 2021 de 14h à 16h.

Ce séminaire sera composé de 3 exposés et un tour de table :
– Dr. Thomas Hackl (Max Planck Institute for Medical Research, Heidelberg): Tycheposons – novel mobile genetic elements abundant in marine viruses and vesicles shape Prochlorococcus’ genomic plasticity
– Dr. Olaya Rendueles Garcia (Institut Pasteur): The capsule: The best defense is not always a good offense
– Dr. Jesse Shapiro (McGill University): Pangenome evolution on human time scales
– Round table: a short debate on magnitude and scales of microbial horizontal evolution in the wild

Programme complet et inscription.

En direct du Labo avec Johanna Zoppi (doctorante associée à l’équipe COMBI)

Du 3 au 8 mai, les doctorantes du consortium Mibiogate (projet d’Etude des Barrières Biologiques et leur Microbiote dans le développement de Maladies Chroniques) se sont relayées pour tenir le compte Twitter En direct du Labo.
Le 7, c’est Johanna Zoppi, doctorante au sein des laboratoires TENS, LS2N, et Inrae PhAN qui nous a expliqué son quotidien de recherche entre paillasse et ordinateur. L’objectif de sa thèse est de faire le lien entre la présence de certains micro-organismes et l’état de la barrière de l’intestin selon différentes conditions environnementales (dont un état de stress chronique).
Retrouvez ses tweets ici.

Retrouvez l’intervention de Damien Eveillard lors de la NBC 2021 : « Approches du vivant à l’ère numérique »

« Qu’il s’agisse de prédire le comportement du vivant pour en prendre le contrôle et établir des probabilités aussi fiables que possibles, ou de volontairement laisser entrer l’imprévisibilité du vivant dans les interactions homme-machine, artiste et chercheur ont un but commun : créer l’étincelle qui permettra de mieux approcher ce vivant, et de rentrer en communication avec lui.

Aux côtés de NSDOS, un artiste qui fait de ses performances musicales des sculptures sonores, et de Damien Eveillard, un bioinformaticien océanographe, plongez dans un univers peuplé d’insectes, de plancton, de bactéries connectées, de méduses, au rythme du mouvement des éléments naturels et de beats techno qui font du bien au corps et à la tête !« 

Retrouvez cette conversation croisée, enregistrée le 11/02/21 lors de la Nuit Blanche des Chercheurs 2021, sur la chaîne Youtube de l’Université de Nantes.

Nuit Blanche des Chercheurs 2021 – Programme des conférences

Entre regards croisés en recherche, dialogues artistiques et scientifiques et avant-première… Cette année, la Nuit Blanche des Chercheurs fait le pari de l’inattendu !

En raison de l a crise sanitaire, la NBC 2021 aura lieu entièrement en ligne jeudi 11 février 2021 à partir de 18h. Seront proposés des conférences en direct sur  la chaîne Youtube de l’Université de Nantes , des ateliers, des podcats avec le Labo des Savoirs, du science dating, un spectacle et des jeux vidéos !

Le programme des conférences est disponible ici.

Damien Eveillard (équipe COMBI) interviendra à 20h15 aux côtés de NSDOS, performeur, musicien, hacker et chorégraphique, dans le cadre de la conférence « Arts & sciences ⏤ Approches du vivant à l’ère numérique »

« Plongez dans un univers peuplé d’insectes, de plancton, de bactéries connectées, de méduses, au rythme du mouvement des éléments naturels et de beats techno qui font du bien au corps et à la tête !

La goélette Tara a quitté le port de Lorient samedi 12 décembre pour débuter sa mission « Microbiomes »

Durant 2 ans, l’équipage scientifique va étudier en Atlantique Sud le microbiome. Les micro-organismes marins ont un rôle majeur dans l’Océan, un rouage fondamental dans la grande machine climatique.

Pour plus d’informations sur l’expédition : https://microbiome.fondationtaraocean.org/

La mission Tara Microbiomes est une mission flagship du projet AtlantECO porté par l’équipe COMBI.

AtlantECO est un projet de recherche ambitieux financé par l’Union européenne pour explorer l’océan Atlantique afin de mieux connaître les régions sous-étudiées de l’Atlantique Sud (comparativement à l’Atlantique Nord). Le projet cartographiera les connaissances nouvelles et existantes sur les microbiomes trouvés dans les rivières, les eaux côtières, l’océan ouvert, les sédiments marins, les déchets plastiques et l’atmosphère. À l’aide d’approches génétiques, d’imagerie et environnementales de prochaine génération, AtlantECO développera des outils de diagnostic et des mesures pour évaluer l’état des microbiomes de l’Atlantique et de leurs services écosystémiques. Il déterminera comment les régions marines et leurs écosystèmes sont connectés en développant des modèles qui tiennent compte des processus dynamiques tels que les panaches fluviaux et la circulation océanique. Couplés aux scénarios climatiques futurs, ces modèles aideront à prédire la migration des espèces, la capacité de l’océan à capturer et stocker le dioxyde de carbone atmosphérique, le transport des polluants, et l’équilibre entre la santé des écosystèmes et les activités humaines.

Plus d’infos sur la page Facebook de la fondation : https://www.facebook.com/fondationtaraocean

Soutenance d’HDR de Damien ÉVEILLARD (équipe COMBI)

Damien Éveillard, maître de conférences au sein de l’équipe COMBI, soutiendra son Habilitation à Diriger des Recherches (HDR) intitulée « From systems biology to systems ecology: a computational journey » / « De la biologie systémique à l’écologie systémique : un voyage informatique à travers les échelles biologiques »

mardi 13 octobre 2020 à 13h30 dans l’amphi du bâtiment 34 du LS2N sur le site FST.

Accès au manuscrit complet (pdf, 231 pages) sur l’UNCloud.

Jury :

Alexander BOCKMAYR, Professeur, Freie Universität Berlin (Allemagne) – examinateur
Jérémie BOURDON, Professeur, Université de Nantes, UMR 6004 LS2N – examinateur
Karoline FAUST, Assistante Professor, KU Leuven (Belgique)/Laboratory of Molecular Bacteriology – examinatrice
Christopher QUINCE, Associate Professeur, University of Warwick Coventry (Grande-Bretagne)/Warwick Medical School – rapporteur
Claudine MEDIGUE, Directrice de recherches, Génopole d’Evry/UMR 8030 Genoscope – rapportrice
Eric RIVALS, Directeur de recherches, Université de Montpellier/UMR 5506 LIRMM – rapporteur
Philippe VANDENKOORNHUYSE, Professeur, Université de Rennes 1/UMR 6553 ECOBIO – examinateur

Résumé :
Les progrès récents de la métagénomique ont favorisé un changement de paradigme dans l’étude des écosystèmes microbiens. Ces écosystèmes sont aujourd’hui analysés par leur contenu génétique qui permet notamment de mettre en évidence la composition microbienne en terme de taxonomie ou plus récemment leurs fonctions putatives. Cependant, comprendre suffisamment bien les interactions entre les communautés microbiennes et l’environnement pour prédire la diversité à partir de paramètres physico-chimiques est une quête fondamentale de l’écologie microbienne qui nous échappe encore. Cette tâche nécessite de déchiffrer les règles mécanistes qui prévalent au niveau moléculaire. Une telle tâche doit être accomplie par des approches ou des modélisations informatiques dédiées, inspirées de la Biologie Systémique. Néanmoins, l’application directe des approches standard de la biologie des systèmes cellulaires est une tâche complexe. En effet, la description métagénomique des écosystèmes montre un grand nombre de variables à étudier. De plus, les communautés sont (i) complexes, (ii) le plus souvent décrites qualitativement, et (iii) la compréhension quantitative de la façon dont les communautés interagissent avec leur environnement reste incomplète. Dans ce résumé de recherche, nous illustrerons comment les approches de la biologie systémique doivent être adaptées pour surmonter ces points de différentes manières. Dans un premier temps, nous présenterons l’application du protocole bioinformatique aux données de métagénomique, avec un accent particulier sur l’analyse des réseaux. Deuxièmement, nous décrirons comment intégrer les connaissances hétérogènes en omique par programmation logique. Cette intégration mettra l’accent sur les unités fonctionnelles présumées au niveau communautaire.Troisièmement, nous illustrerons la conception et l’utilisation de la modélisation quantitative à partir de ce réseau. En particulier, la modélisation basée sur les contraintes sera utilisée pour prédire la structure de la communauté microbienne et ses comportementsà partir des connaissances à l’échelle du génome.

Mots-clés : modélisation biologique, graphe, contraintes, écologie microbienne, bioinformatique, biologie des systèmes

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Abstract:
Recent progress in metagenomics has promoted a change of paradigm to investigate microbial ecosystems. These ecosystems are today analyzed by their gene content that, in particular, allows to emphasize the microbial composition in terms of taxonomy (i.e. « who is there and who is not ») or, more recently, their putative functions. However, understanding the interactions between microbial communities and their environment well enough to be able to predict diversity based on physicochemical parameters is a fundamental pursuit of microbial ecology that still eludes us. This task requires deciphering the mechanistic rules that prevail at the molecular level. Such a task must be achieved by dedicated computational approaches or modelings, as inspired by Systems Biology.
Nevertheless, the direct application of standard cellular systems biology approaches is a complicated task. Indeed, the metagenomic description of ecosystems shows a large number of variables to investigate. Furthermore, communities are (i) complex, (ii) mostly described qualitatively, and (iii) the quantitative understanding of the way communities interact with their surroundings remains incomplete.
Within this research summary, we will illustrate how systems biology approaches must be adapted to overcome these points in different manners. First, we will present the application of bioinformatics protocol on metagenomics data, with a particular emphasis on network analysis. In particular, we will use environmental and metagenomic data gathered during the Tara Oceans expedition to improve understanding of a biological process such as the carbon export. Second, we will describe how to integrate heterogeneous omics knowledge via logic programming. Such integration will emphasize putative functional units at the community level. Third, we will illustrate the design and the use of quantitative modeling from this network. In particular, constraint-Based modeling will predict the microbial community structure and its behaviors based on genome-scale knowledge.

Keywords: biological modeling; graph; constraints; microbial ecology; bioinformatics; systems biology

NDW 2020 – Journée « IA et les ODDs »

La chaire UNESCO REL animera une journée sur l’intelligence artificielle et les objectifs de développement durable dans le cadre de la Nantes Digital Week,

mardi 22 septembre 2020 de 10h à 18h.

Les thèmes choisis pour cet événement sont les ODDs :

  • 3 (Santé et bien-être),
  • 8 (Accès à des emplois décents)
  • et 14 (Océans et mers).

Samuel Chaffron (équipe COMBI), Benoit Delahaye (équipe AeLoS), Damien Eveillard (équipe COMBI) et Diana Mateus (équipe SIMS) représenteront le labo au cours des tables rondes.

Programme détaillé sur https://chaireunescorel.ls2n.fr/2020/08/27/conference-en-ligne-ia-et-objectifs-de-developpement-durable/

En raison de la crise sanitaire, la journée se déroulera principalement à distance, grâce à une diffusion des débats en streaming sur le blog de la chaire. Un public d’une quinzaine de personnes participera à cet événement en présentiel.

Pour plus d’informations, le site officiel.

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