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(Plasticité phénotypique) PHENOME

La plasticité physiologique des organismes constitue un élément central dictant la nature des réponses adaptives des organismes sujets aux contraintes environnementales, et à ce titre, représente un élément important pour notre compréhension des conséquences des changements environnementaux sur les organismes. La caractérisation des réponses physiologiques fournit des liens fonctionnels entre les effets des variations de l'environnement et les réponses apportées par les individus. Ces approches constituent une base nécessaire pour comprendre les patrons de distribution des populations. L'ensemble des phénotypes (Phénome) potentiellement exprimés par un organisme peut être décrit à plusieurs niveaux, depuis l’échelle moléculaire, en passant par les réseaux métaboliques jusqu’aux échelles morphologiques et comportementales.

Notre équipe se concentre plus particulièrement sur la description des phénotypes, et des mécanismes contribuant à leur expression, sur des modèles biologiques plantes et invertébrés sujets aux variations des paramètres environnementaux et aux menaces anthropiques. Leur succès écologique dépend de leur degré de sensibilité / tolérance face aux contraintes, constituant les éléments clés de l’interaction changements environnementaux - écologie des organismes.

Dans ce contexte, nous tentons d’élucider la (les) manière(s) dont les invertébrés et les plantes réagissent et s’adaptent à la diversité des facteurs environnementaux qui fluctuent dans le temps et dans l’espace, un aspect central pour notre compréhension de la capacité de résilience des systèmes écologiques. En parallèle, les organismes doivent faire face à l'augmentation de la quantité, et de la diversité, des xénobiotiques employés dans le cadre des activités anthropiques.

Nous manquons de données quant aux réponses écotoxicologiques et moléculaires des organismes aux concentrations résiduelles de pesticides dans l'environnement. Les stress chimiques générés par de telles doses, mais aussi par les produits de dégradation des pesticides (souvent considérés à tort comme inactifs), induisent des effets cryptiques encore mal caractérisés sur les processus biologiques et physiologiques des plantes et des invertébrés. Nous centrons en partie nos études des réponses des organismes aux xénobiotiques sur l’analyse des systèmes de réparation et de détoxification des composés organiques exogènes (xénome).

 

(Phenotypic plasticity) PHENOME

The whole-organism physiology is increasingly recognised as a key element to understand and predict the consequences of environmental changes that challenge the maintenance of homeostasis within the organism. These researches can provide a functional link between causes and effects of environmental variations, and can thereby explain important ecological patterns. The whole set of phenotypes (Phenome) of an organism can be described at many levels, from molecular to dynamic metabolic networks to complex morpho-physiological systems.

Our team is particularly focused on the mechanistic links related to the dynamic phenotypic responses to natural variations and anthropogenic threats in plants and invertebrates. Ecological success is coupled to environmental conditions via the sensitivity/tolerance of organisms, and we argue that molecular and physiological processes are clearly at the interface between environmental change and ecology. A particular attention is devoted to determining the relationships between environmental variability and physiological systems (ecophysiology) at the organism level.

In this research context, we are studying how invertebrates and plants react and cope with environmental variations; this is a central aspect for our understanding of the resilience capacity of ecological systems. In addition to natural environmental stressors, organisms must cope with the increased amount and diversity of xenobiotics generated by conventional agriculture activities. The effects of low residual doses is now a major concern. They can have unexpected effects in targeted and non-target species, such as pest resilience (e.g. via hormetic effects) or resistance, but also in beneficial species.

The physiological and molecular bases of these cryptic effects are currently unresolved and are integral parts of our investigations. Chemical stress related responses are investigated through the studies of stress response effectors such as signaling pathways, antioxidative, repairing, or detoxification pathways (xenome) involving cytochrome P450, GST, transporters.