Du 30 mars au 10 avril 2026, ATLASea a mené une nouvelle campagne d’échantillonnage à la Station Biologique de Roscoff.

Ce printemps 2026, les équipes du programme ATLASea ont mené une nouvelle campagne d’échantillonnage en Bretagne, cette fois-ci au sein de la Station Biologique de Roscoff. Cette opération a mobilisé plus de 110 participants au total, avec en moyenne 80 personnes présentes quotidiennement sur le terrain. Ceci représente un effort remarquable ; les plongeurs, en particulier, ont assuré les collectes malgré des conditions peu favorables.

Une mission généraliste, avec un accent sur la méiofaune, les bryozoaires, les plathelminthes et les algues

La baie de Roscoff est constituée d’une mosaïque d’habitats différents, ce qui explique la grande diversité d’espèces qu’on peut y trouver. Cette campagne généraliste a cependant mis un accent particulier sur plusieurs groupes d’espèces : la méiofaune (des animaux microscopiques des fonds marins mesurant entre 0,1 et 1 mm), les algues, les bryozoaires, les plathelminthes libres et parasites. Au total, 620 espèces ont été collectées dans 64 habitats différents, dont 357 espèces nouvelles pour ATLASea.

Les principaux groupes collectés restent les mollusques, les annélides et les arthropodes . Un effort spécifique a toutefois porté sur des organismes emblématiques de la méiofaune, comme les tardigrades ou les kinorhynques. Malgré leur taille infime, ces espèces encore largement sous-étudiées représentent une large part de la diversité animale benthique. la participation de taxonomistes spécialistes de ces groupes a permis d’assurer la collecte, de nombreux bryozoaires, plathelminthes libres et parasites, et des macro-algues (algues rouges, vertes et brunes).

Mais cette mission n’a pas été de tout repos ! Dans la salle de tri, la dextérité était de mise : chaque lot de sédiment récolté le matin, que ce soit par benne ou par drague, pouvait contenir une espèce d’intérêt, parfois très fragile. Les algues devaient également être soigneusement débarrassées de leurs symbiontes, par un nettoyage long et minutieux, une étape discrète, mais essentielle pour le bon déroulement des analyses ultérieures.

Séquencer des espèces marines minuscules : un défi de taille à surmonter

Arrivés au Genoscope, les échantillons vont mettre à rude épreuve l’équipe SEQ-Sea. Par exemple, la taille infime des espèces de la méiofaune signifie avant tout une quantité d’ADN extrêmement limitée, souvent insuffisante pour les protocoles standards, à quoi s’ajoute un risque élevé de contamination par l’ADN d’autres organismes présents dans leur environnement. 

Face à ces contraintes, les chercheurs adaptent leurs stratégies en développant des approches capables d’utiliser de très faibles quantités de matériel génétique, dites low-input. Ces protocoles reposent généralement sur des étapes d’amplification de l’ADN afin de générer une quantité suffisante de matériel pour le séquençage

Des artistes pour suivre cette belle aventure

ATLASea accueille régulièrement des journalistes et des artistes venus documenter les missions d’échantillonnage. Cette campagne à Roscoff a notamment été marquée par la présence de la photographe Laura Person et l’illustratrice Diane Chauchon.

Déjà présente lors de la campagne d’Endoume à Marseille, Laura Person a poursuivi son travail autour de sa série photographique Les Invisibles, en réalisant de nouveaux clichés au cours de cette mission. Son exposition sera présentée durant le Festival international « Les Rencontres de la photographie d’Arles », tout au long du mois de juillet. Au-delà de son travail artistique, la photographe s’est également engagée comme bénévole, en appui au pôle photographie coordonné par Mélanie Van Weddingen, ainsi qu’aux opérations de tri.

De son côté, Diane Chauchon s’est immergée au sein des différentes équipes afin de retracer, à travers ses illustrations, les multiples étapes du projet ciblé DIVE-Sea.

Mercredi 25 mars 2026, la direction d’ATLASea sera en visite à Plouzané près de Brest, dans les locaux du Centre d’Ifremer Bretagne et proposera une conférence dédiée aux premiers résultats d’ATLASea de 13h30 à 17h00.

Hugues Roest Crollius et Patrick Wincker co-directeurs du programme, ouvriront la conférence en présentant les principaux résultats obtenus par le PEPR ATLASea après trois années d’activités, ainsi que les perspectives scientifiques et technologiques associées.

S’en suivra une intervention de Jérémie Le Luyer, chargé de recherche à l’Ifremer au laboratoire LEMAR, dont les recherches s’appuient sur des approches de physiologie évolutive avec une forte composante en génomique.

Les startups en biotechnologies Immunrise Biocontrol et Perha Pharmaceuticals, participeront également à cette rencontre et présenteront des exemples d’applications potentielles issues de l’exploitation de ressources génomiques.

Il s’agit d’une journée structurante de la communauté scientifique et industrielle autour de la génomique marine, qui invite les acteurs du public et du privé, à échanger sur les défis liés à la biodiversité marine et aux technologies de séquençage, mais aussi à co-construire de nouvelles voies d’innovations.

Cette conférence est gratuite et ouverte à tous.tes. L’inscription est obligatoire (deadline 20 mars). En présentiel ou visio-conférence (le lien vous sera communiqué après votre inscription).

Programme

13h30 – 13h45        
Accueil : Amphithéâtre Laubier, centre d’Ifremer Bretagne à Plouzané

ATLASea : séquencer les génomes marins de la ZEE française à grande échelle

Le Programme et Equipement Prioritaire de Recherche (PEPR) ATLASea a débuté en 2023 avec un financement de France 2030. Il ambitionne de séquencer les génomes de 4500 espèces de la Zone Economique Exclusive (ZEE) Française, la deuxième plus grande au monde. Il s’appuie pour cela sur l’expertise en génétique, bioinformatique et séquençage du CNRS et du CEA, avec des partenaires comme Ifremer, le Museum National d’Histoire Naturelle, et plusieurs Universités. Avec plus de 2300 espèces collectées et près de 250 génomes produits, une infrastructure informatique largement déployée et plusieurs projets d’analyse en cours, ATLASea entre dans une phase propice aux collaborations avec les acteurs de l’économie bleue. Celles-ci peuvent inclure le séquençage d’espèces d’intérêt ou la formation aux outils d’analyse génomique par exemple.

Communication chimique et génomique : relier l’évolution au fonctionnement des écosystèmes marins 

Les paysages chimiques sont des mosaïques de molécules de signalisation produites par les organismes et leurs partenaires microbiens, qui régulent les interactions intra- et interspécifiques dans les écosystèmes marins. Ils orchestrent des étapes clés du cycle de vie, de développement et la métamorphose jusqu’à la symbiose et la structuration des populations, mais restent largement inexplorés malgré leur forte vulnérabilité aux pressions anthropiques et aux changements globaux. Au niveau moléculaire, les gènes et voies impliqués dans la biosynthèse et la perception de ces signaux présentent une dynamique évolutive particulière : une forte conservation assurant une régulation robuste de fonctions essentielles, associée à une diversification rapide entre espèces générant des signaux chimiques spécifiques qui structurent les interactions écologiques et l’isolement reproducteur. La combinaison de ressources génomiques à grande échelle (ATLASea) avec des approches chimiques et expérimentales offre un cadre puissant pour relier l’évolution des systèmes de signalisation à l’assemblage des communautés et au fonctionnement des écosystèmes marins.

15h10 – 15h40     
Pause Café

Activités et potentiels d’usage des amphidinols : focus sur la protection des plantes et la conservation du vin

ImmunRise a généré une collection variée de microalgues et de bactéries marines, et a ensuite criblé des extraits issus de ces microorganismes pour des activités antifongiques. En 2016, elle a pu identifier Amphidinium carterae, une microalgue capable d’inhiber la croissance d’un large spectre de champignons et oomycètes pathogènes de plantes. Cette activité est dépendante des molécules actives qu’elle produit ; les amphidinols. Les travaux de R&D consacrés à l’optimisation de la production, de la purification et de la formulation de ces molécules ont permis d’ouvrir la voie à de nouvelles solutions antifongiques appliquées au végétal et à l’alimentaire, qui seront présentées dans le cadre de cette conférence.

“From Sea to Pharmacy”: Les organismes marins, une source riche de molécules thérapeutiques, de réactifs biologiques et de modèles expérimentaux pour la biologie fondamentale. Importance du séquençage de génomes.

Les organismes marins ont constitué et constituent une riche source de molécules thérapeutiques, de réactifs biologiques et de modèles expérimentaux pour la biologie fondamentale. Quelques exemples seront présentés. Le séquençage du génome d’organismes marins apporte des données de première importance pour explorer ces molécules d’intérêt et de nombreuses questions de biologie générale aux répercussions majeures sur la santé humaine.

Du 19 au 30 janvier 2026, ATLASea s’est rendu à la Martinique pour une mission d’échantillonnage dédiée aux éponges ! Pour l’occasion, nous avons interviewé Thierry Pérez, chercheur spécialisé en écologie marine et membre du programme qui a mené cette mission.

Thierry Pérez. © Marie Origas

Pour quelles raisons la Martinique présente-t-elle un intérêt pour la collecte d’éponges ?

Dès l’écriture du projet ATLASea, j’ai proposé la Martinique pour échantillonner spécifiquement les éponges, car elles représentent des modèles prioritaires pour la recherche de substances naturelles potentiellement valorisables. La Martinique est spéciale au sein de la mer Caraïbe. Tous les spécialistes des éponges que j’ai emmenés sur ce terrain sont unanimes. Sa biodiversité est exceptionnelle, sans commune mesure avec ce qu’on trouve ailleurs aux Antilles françaises.

Je travaille à la Martinique depuis 15 ans, j’y ai conduit plusieurs échantillonnages, une campagne océanographique majeure en 2015 (PACOTILLES), qui avait permis de faire le tour des Antilles et donc de comparer la biodiversité de nombreuses îles (Guadeloupe et Saint Martin inclus), et j’y ai même organisé une école d’été sur les éponges.

En 2017, j’ai publié le premier inventaire de la faune des éponges de la Martinique (près de 200 espèces) et depuis avec mes collaborateurs et étudiants j’y ai décrit près de 20 taxons nouveaux. Nous avions donc là une base de connaissance idéale pour fournir ATLASea en éponges, d’autant que les autres programmes de séquençage ont très peu considérés la Caraïbe.

L’équipe de la mission presque au complet sur le terrain du Motel la Sucrerie où ont été installés les laboratoires dans deux studios : Thierry Pérez, Marie Grenier, Sacha Molinari, Charlotte Simmler, Clément Cabioch, Titouan Biré, Margaux Ledissez, Morgane Monteil (CNRS-AMU IMBE), Luc Rangon (IRD Martinique – IMBE), Karine Labadie, Julie Poulain (CEA Genoscope), Cristina Diaz (Musée de Margharita, Venezuela), Guillaume Tollu et divers autres collègues (Impact Mer, La Martinique) + Bruno Garel, Philippe Thélamon et divers autres collègues (Parc Naturel Marin de la Martinique). © Titouan Biré 

Quelles zones précises ont été échantillonnées ?

A la Martinique, le secteur sur lequel j’avais les meilleures connaissances se situe entre les Anses d’Arlet et la Baie du Diamant. C’est donc là que nous avons concentré nos efforts, en échantillonnant des sites où j’avais déjà travaillé par le passé.

A la Martinique, les récifs coralliens tels qu’on les imagine n’existent pas. Coraux et éponges se mélangent sur des chaos de blocs, du récif ancien et le long de tombant rocheux. Nous avons aussi exploré quelques grottes sous-marines, particulièrement pour les espèces que j’y avais décrite.

On a aussi échantillonné dans deux mangroves (une baie de Fort de France, une face Atlantique) dont les éponges avaient été aussi étudiées par le passé avec mes collègues d’Impact Mer et Cristina Diaz. Cette stratégie a permis de cibler un maximum nos échantillonnages. Malgré tout, nous avons aussi récolté beaucoup de nouveautés.

Combien d’éponges ont été récoltées ?

Nous avions un permis de récolte pour 200 échantillons, nous en avons récoltés 182. Les chiffres sont à consolider, mais nous aurions autour de 150 espèces au total, dont une vingtaine de coraux, seulement 10 espèces qui ne sont pas retenues pour le séquençage de génome. 

Parmi les quelques 120 espèces d’éponges (j’en espérais 80-100), plusieurs espèces sont des nouvelles signalisations pour la Martinique et les Antilles françaises, et nous pensons avoir au moins 10 espèces nouvelles à décrire (toutes sont déjà identifiées au niveau du genre).

Assemblage d’éponges d’une richesse exceptionnelle dans la faille du Rocher du Diamant. © Thierry Pérez

Les éponges Aplysina ont été particulièrement ciblées pendant cette mission, pour séquençage de leur génome mais aussi pour des analyses métabolomiques, Grande Anse, les Anses d’Arlet. © Thierry Pérez

Du 17 octobre au 6 novembre 2025, l’équipe Ifremer d’ATLASea s’est jointe à la campagne EVHOE (EValuation des ressources Halieutiques de l’Ouest de l’Europe)

La campagne EVHOE, conduite chaque année par l’Ifremer pendant 46 jours, récolte des données contribuant à l’évaluation des stocks des principales espèces démersales (vivant et se nourrissant proche du fond comme le merlu, l’églefin ou la cardine) exploitées par la pêche, dans le Golfe de Gascogne et en Mer Celtique.

Elle réalise aussi différentes observations pour mieux connaître l’environnement marin dans cette zone : l’eau (température, salinité et autres paramètres physico-chimiques), la profondeur et le type de fond marin, la présence de déchets, ainsi que d’autres formes de vie comme les communautés benthiques (les plantes et animaux du fond), le plancton, les oiseaux et les mammifères marins.

Cette année, le Thalassa, navire de la flotte océanographique française mobilisé pour cette campagne, a accueilli à son bord l’équipe Ifremer d’ATLASea pendant les 21 premiers jours, de Brest jusqu’au Pays Basque et du talus continental jusqu’aux eaux littorales.

L’équipe était composée de Bruno Ernande, coordinateur du projet DIVE-Sea pour l’Ifremer et chercheur del’UMR MARBEC, Luisa Métral, technicienne Ifremer de l’UMR MARBEC et Valentin Duda-Jouan, stagiaire de L’ENS Lyon au sein de l’UMR DECOD.

Les zones couvertes par ATLASea correspondent aux zones orangée et beige du Golfe de Gascogne avec les coups de chalut de fond indiqués par les points commençant par Gn et Gs. Les coups de chalut mésopélagiques correspondent aux étoiles rouges dénotées CHP.

^{© Ifremer-Système d’Informations Halieutiques}

Bruno Ernande, Luisa Métral et Valentin Duda-Jouan à bord du Thalassa 

^{© Bruno Ernande}

Au total, 61 espèces de poissons et céphalopodes ont pu être récoltées pour ATLASea, dont 44 du plateau continental et 17 mésopélagiques. Ces dernières sont des espèces rarement échantillonnées car très profondes : 600 à 800m de profondeur contre 0 à 200m pour les espèces du plateau.

Une langouste rouge européenne (Palinuruselephas), un chinchard commun (le plus petit des deux poissons, Trachurustrachurus), un merlu (le plus grand des deux poissons, Merlucciusmerluccius).

^{© Bruno Ernande}

Du 16 au 28 juin 2025, le tour de France des stations marines s’est poursuivi à Marseille, où la Station Marine d’Endoume a accueilli les équipes d’ATLASea pour une mission d’échantillonnage en Méditerranée.

_{La Station Marine d’Endoume à gauche, vue depuis la station à droite © ATLASea}

Une mobilisation scientifique d’envergure

Une centaine de participants ont pris part à cette campagne d’échantillonnage d’envergure à la Station Marine d’Endoume, avec en moyenne 70 personnes mobilisées chaque semaine. ATLASea a pu compter sur le soutien des équipes locales d’Aix-Marseille Université, de l’Institut méditerranéen de biodiversité et d’écologie marine et continentale (IMBE), de l’Institut méditerranéen d’Océanologie (MIO), de l’Observatoire des Sciences de l’Univers (OSU) Institut Pythéas, de la Fondation Tara Océan, ainsi que du Groupement d’intérêt scientifique pour l’environnement marin (GIS) Posidonie.

L’aventure a également rassemblé des participants très investis, venus de toute la France et d’Europe : une dizaine de stagiaires, 8 doctorants et postdoctorants, ainsi que 7 taxonomistes, dont les Italiens Fabio Crocetta, Roberto Arigoni, Riccardo Virgili, Matteo Putignano et Giacomo Chiappa, l’Espagnol Ferran Palero, et l’Iranien Hossein Ashrafi, actuellement basé en République tchèque.

_{Équipes DIVE-Sea et SEQ-Sea ainsi que les équipes locales marseillaises © ATLASea}

Une exploration des écosystèmes méditerranéens marins

Avec une logistique parfaitement huilée, les équipes ont organisé le site en quatre zones distinctes pour optimiser le travail : une zone de tamisage et de tri, une salle dédiée aux taxonomistes, un laboratoire photo doté de trois postes, et un espace de conditionnement des échantillons.

_{Salle de conditionnement des espèces marines à gauche, nettoyage d’un échantillon d’algue à
droite © ATLASea}

Chaque matin, dès l’aube, les équipes partaient prélever des spécimens marins le long des côtes méditerranéennes, de la Côte Bleue jusqu’au parc national des Calanques, au niveau de La Ciotat, en passant par l’étang de Berre. La goélette Tara s’est mobilisée à l’occasion de cette mission ATLASea, permettant aux plongeurs d’accéder directement aux lieux de prélèvement avec tout leur matériel embarqué. Dans cette zone géographique, les plongeurs ont exploré une grande variété d’écosystèmes côtiers et marins différents : herbiers de posidonie, fonds coralligènes, grottes obscures et semi-obscures, mais la diversité des habitats explorés va bien au-delà. Les équipes ont prélevé également dans des écosystèmes à algues photophiles, dans les lagunes côtières, autour des récifs artificiels et même dans les environnements portuaires, tous accessibles en plongée.

_{Photos 1-3: Sandrine Ruitton, enseignante-chercheuse à AixMarseille Université et équipage de l’Antedon II en action © ATLASea
Photo 4: Goélette Tara à Endoume © Emilie Martin du Fou}

Malgré une chaleur persistante, sous le soleil marseillais, les équipes sont restées concentrées et ont su maintenir un rythme soutenu. Leur persévérance a été récompensée par un jalon symbolique : le programme a récolté sa 1500ᵉ espèce marine, Limaria tuberculata, un élégant bivalve encore rare dans les inventaires. Au total, 830 espèces marines dont 728 nouvelles ont été récoltées pendant cette mission, reparties dans 6 000 tubes d’échantillonnage.

Cette mission d’envergure, soigneusement préparée en amont, faisait suite à une mission pilote, surnommée « Poissons d’avril », organisée du 31 mars au 4 avril 2025 également à la station marine d’Endoume. Celle-ci avait permis de tester et de valider la chaîne de traitement des échantillons, tout en traitant quelques dizaines de poissons méditerranéens. Grâce à la collaboration de pêcheurs spécialisés dans la capture de poissons vivants, une quarantaine d’espèces avaient alors pu être échantillonnées : 28 poissons, 1 cnidaire, 1 mollusque et 4 arthropodes.

Le premier appel à projets du programme ATLASea vient d’être publié sur le site web de l’ANR !

Objectif de l’appel :

L’objectif de cet appel est de financer des projets qui utilisent l’information génétique des organismes marins pour identifier et étudier les voies de synthèse de molécules d’intérêt pour divers secteurs d’activité comme l’agronomie ou la médecine.

Informations importantes :

Financement total : 3,6 M€ (jusqu’à 1,2 M€ pour l’axe 1, et 2,4 M€ pour l’axe 2).

Durée maximale des projets : 4 ans.

Éligibilité : établissements d’enseignement supérieur et de recherche français. Partenariats possibles avec des entreprises ou institutions étrangères (non financées)

L’appel à projets est structuré en deux axes complémentaires :

Axe 1 : Annotation fonctionnelle des gènes impliqués dans les voies de biosynthèse. L’enjeu est de mobiliser les dernières avancées en bioinformatique et intelligence artificielle pour prédire les fonctions des gènes marins, dont près de la moitié sont aujourd’hui sans homologue connu.

Axe 2 : Validation expérimentale des voies métaboliques marines menant à la synthèse de molécules d’intérêt.

Modalités de l’appel :

1. Étape 1 (obligatoire) : lettre d’intention (2 pages) précisant les apports de l’équipe candidate sur un des deux axes. Échéance : 30 septembre 2025
2. Sélection des lettres d’intentions
3. Étape 2 : constitution de deux consortiums (un par axe) invités à déposer un projet complet
4. Évaluation par le comité d’experts internationaux (piloté par l’ANR)
5. Contractualisation

Lien vers le texte de l’appel sur le site de l’ANR : https://anr.fr/PEPR-ATLASea-AAP-2025

Nous avons le plaisir d’annoncer le mini-symposium « Génomique de la biodiversité », qui se tiendra l’après-midi du jeudi 10 juillet, dans le cadre de JOBIM 2025 à Bordeaux.

L’émergence des initiatives de séquençage à grande échelle, telles que celles coordonnées par l’Earth BioGenome Project (EBP), est en train de transformer le domaine de la génomique comparative. Grâce à la production de milliers de génomes de référence de haute qualité couvrant des groupes taxonomiques entiers et des régions géographiques variées, la discipline se trouve à un tournant décisif. Les défis majeurs incluent l’intégration de ce volume de données sans précédent, la gestion de sa complexité intrinsèque, et l’exploitation de cette richesse taxonomique pour approfondir notre compréhension de l’évolution des génomes et de la biodiversité.

Plusieurs projets pionniers illustrent ces efforts. Le Vertebrate Genome Project (VGP) est sur le point d’achever sa première phase, avec un génome par ordre de vertébré, totalisant près de 600 assemblages de haute qualité. Le projet Darwin Tree of Life (DToL), qui vise à séquencer toutes les espèces eucaryotes des îles Britanniques et d’Irlande, a déjà produit près de 2 000 génomes. L’European Reference Genome Atlas (ERGA) fédère une communauté européenne de recherche autour du séquençage de la biodiversité du continent.

En France, le programme ATLASea se donne pour objectif de séquencer 4500 espèces marines au cours des sept prochaines années, avec des premiers génomes déjà publiés. Pour répondre aux défis scientifiques et techniques posés par ces initiatives ambitieuses, le projet BYTE-Sea, au sein d’ATLASea, propose un mini-symposium dédié à la génomique de la biodiversité, avec un accent particulier sur la génomique comparative des eucaryotes.

Le mini-symposium abordera notamment :

• Les approches exploitant la complexité des jeux de données multi-génomes pour révéler de nouvelles connaissances sur l’évolution, l’organisation et la fonction des génomes.
• Les développements bioinformatiques nécessaires pour faire évoluer les méthodes d’analyse à l’échelle de plusieurs milliers de génomes.

Le format inclura quatre présentations de 30 minutes, chacune suivie de 10 à 15 minutes de discussion, et se conclura par une table ronde visant à identifier les principaux défis et pistes de solutions en génomique de la biodiversité.

Le comité d’organisation est composé de :

• Erwan Corre (coordinateur du projet BYTE-Sea)
• Alexandra Louis (génomique comparative BYTE-Sea)
• Hugues Roest Crollius (co-directeur du programme ATLASea)

Les conférenciers invités forment un groupe remarquable de scientifiques en début et milieu de carrière, reconnus à l’échelle internationale pour leurs contributions à la génomique de la biodiversité :

Venez participer à la discussion sur Zoom!

Large-scale genome sequencing across hundreds of species is transforming our understanding of how biodiversity originates and persists. Genomes preserve the signatures of evolutionary processes and comparative analysis allows us to uncover patterns of diversification, adaptation, and phylogenetic history. Here, I will highlight insights gained from two genome sequencing efforts. The Bird 10,000 Genome (B10K) project aims to sequence genomes for every living bird species and I will present on the contributions to resolving deep phylogenetic relationships of birds and in understanding the drivers of genomic change across lineages. I will also explore how my lab is using genomes for over 250 species of syngnathiform fishes (seahorses and their relatives) to identify the factors shaping diversification in marine systems. Together, these examples illustrate how biodiversity genomics can reveal both the broad evolutionary patterns and the genomic mechanisms that shape the diversity of life.

The Tree of Life department of the Wellcome Sanger Institute built a powerful “Genome Engine” that has generated about 3,000 reference eukaryote genomes so far. Our standard recipe uses PacBio Hii and Hi-C sequencing and the assembly tools recommended by the Earth Biogenome Project; all our genomes undergo extensive manual curation before being submitted to the public archives. I will give an overview of the systems we use to track and monitor the progress of a species, with a focus on the informatics pipelines and their orchestration. In particular, we also manage and run a suite of standard analysis pipelines, dubbed the Genome AfterParty, that takes public genome assemblies and produces analysis tracks and reports such as sequence composition or variant calls. Our aim is to extend the paradigm of sequence archives to analyses, in order to save compute and storage and reduce the footprint of biodiversity genomics.

16h20 – 16h40 : Pause café

Sequencing initiatives are producing an increasing number of genomes across the diversity of eukaryotes. Comparative genomics methods provide a way to characterize these genomes and gain insight about their functional elements, either by transfer or through the studies of evolutionary patterns. However, many of the existing methods for comparative genomics have been designed for a time where relatively few genomes were available and do not scale well with the current amount of data. In this talk, I will present my work in software development for large-scale comparative genomics and show examples of ways to address these challenges. First, I will discuss how to improve scalability in the content of orthology inference software. Second, I will highlight the importance of considering data quality with the OMArk software. Finally, I will exemplify the type of insight broad-scale comparative genomics analyses can yield.

The ability to regenerate body parts is widespread across the animal kingdom. However, genomic resources for highly regenerating species still remain limited, hindering our ability to decipher the genetic bases of regeneration. To address this gap, we sequenced the genome of the brittle star Amphiura filiformis, a species with outstanding regeneration abilities: it can fully regenerate its arms, which include nerves, muscles, and endoskeleton, in just a few weeks. We profiled gene expression during brittle star arm regeneration and identified sequential waves of gene activation governing wound healing, cell proliferation, and differentiation. Through comparisons with two other species capable of appendage regeneration (the axolotl and a crustacean), we uncovered hundreds of genes with conserved expression dynamics, particularly during the proliferative phase of regeneration. Our study showcases how diversifying genomics models of regeneration is critical to detecting long-range conservation of gene expression programmes.

Du 27 septembre au 13 novembre 2024, ATLASea s’est joint à la campagne d’exploration « La Planète Revisitée » menée par le Muséum national d’Histoire naturelle (MNHN) pour récolter de nouveaux spécimens dans les îles du sud de la Guadeloupe : Marie-Galante, Les Saintes (Terre-de-Haut et Terre-de-Bas) et la Désirade.

La Planète Revisitée est un projet international initié au Vanuatu en 2006 par le Muséum national d’Histoire naturelle, qui organise des campagnes d’exploration pour recenser la biodiversité terrestre et marine dite «  négligée » dans le monde entier, de la Nouvelle-Calédonie à la Guyane, en passant par la Corse, la Papouasie-Nouvelle-Guinée ou encore Madagascar.

Cette année, ce sont les îles du sud de la Guadeloupe qui ont été ciblées par le Muséum et l’Agence Régionale de la Biodiversité des Îles de Guadeloupe (ARB-IG) en collaboration avec l’Office français de la biodiversité (OFB), l’Université des Antilles et la Région Guadeloupe. Ce projet est principalement financé par le Fonds européen de développement régional de Guadeloupe (FEDER) ainsi que des partenaires publics et privés dont le PEPR ATLASea. L’objectif a été de récolter la biodiversité de cet archipel caribéen en prospectant notamment les plateaux autour des îles jusqu’à 150 mètres de profondeur.

Pour saisir cette occasion, ATLASea a rejoint cette mission ambitieuse. La Guadeloupe, riche de 4000 espèces recensées, reste à ce jour un territoire largement inexploré sur le plan génétique, avec environ 3900 espèces encore dépourvues de génome de référence. À titre de comparaison, autour de Dinard, où s’est déroulée la première campagne d’exploration d’ATLASea, l’Inventaire national du patrimoine naturel (INPN) a recensé environ 2600 espèces, dont 672 identifiées pendant cette mission et 25 % d’entre elles étaient déjà séquencées ou en cours de séquençage par d’autres consortia comme ATLASea.

Une campagne d’envergure

Sur une période de six semaines, la campagne d’exploration La Planète Revisitée a ainsi mobilisé une centaine de chercheurs, spécialistes des milieux marins et terrestres, parmi lesquels un tiers était Guadeloupéens. Une douzaine de membres d’ATLASea ont pris part à cette aventure.

Du 23 au 27 septembre, la salle de restauration du Village sportif UCPA des Saintes s’est transformée en un véritable laboratoire scientifique. Après cette mise en place, la majeure partie des échantillons a été récoltée dans l’archipel des Saintes entre le 27 septembre et le 14 octobre.

L’expédition s’est ensuite poursuivie à Marie-Galante, du 15 au 28 octobre, avant de prendre la direction de La Désirade, du 29 octobre au 13 novembre. Pour ces deux dernières étapes, Mélanie Van Weddingen gestionnaire de la collection ATLASea au MNHN, a occupé tous les postes : responsable de la photographie, de la dissection et du traitement des échantillons dans la trame informatisée.

Tout au long de la mission, les taxonomistes de La Planète Revisitée ont joué un rôle clé pour identifier les espèces récoltées par ATLASea. Noémie Léger, Garde moniteur au Parc national de la Guadeloupe, a grandement soutenu l’équipe, notamment dans l’identification des coraux et des éponges, tout en facilitant l’accès à des bateaux pour certaines plongées. De plus, l’Université des Antilles a prêté à ATLASea un congélateur à -80°C, essentiel à la conservation des spécimens.

La logistique de l’expédition a également été marquée par des défis de taille. Benjamin Girard, assistant administratif de DIVE-Sea a dû faire preuve de ténacité pour garantir l’approvisionnement en azote liquide, qui permet de congeler les échantillons. Chaque réapprovisionnement nécessitait une journée entière de transport, un périple qu’il a répété à trois reprises. 300 litres d’azote liquide ont été nécessaires, témoignant de l’ampleur de cette mission.

Au total, 319 spécimens ont été récoltés, provenant en grande majorité de la macrofaune, c’est-à-dire d’animaux de grande taille, caractéristiques des écosystèmes tropicaux. Ainsi, de nombreux poissons comme le Diodon Holocanthus, le Myrichthys ocellatus et le Pterois volitans ont été pêché par Katia Ortiz, plongeuse au MNHN.

Quelques espèces notables récoltées 

Du 16 septembre au 18 octobre 2024, des membres d’ATLASea se sont joints à la mission « Channel Ground Fish Survey » (CGFS) de l’Ifremer, pour récolter de nouveaux spécimens marins dans la Manche

Le lundi 16 septembre, au port de Brest, une équipe d’ATLASea a embarqué à bord du « Thalassa », un navire de l’Ifremer, pour participer à la campagne du « Channel Ground Fish Survey ». Depuis 1988, cette campagne annuelle évalue l’état des ressources marines dans toute la Manche et contribue à l’établissement des quotas de pêche dans cette zone stratégique. Cette année, l’équipe d’ATLASea s’est greffée à cette mission pour une raison bien précise : la récolte de poissons.

Pendant ces cinq semaines, le bateau a navigué avec plusieurs experts à bord. Parmi eux, Elio Raphalen, coordinateur de cette mission pour ATLASea, a pris part à cette expédition aux côtés de Louisa Metral, technicienne de l’Ifremer, et Bruno Ernande, coordinateur du projet DIVE-Sea pour l’Ifremer. À mi-parcours, deux autres recrues ont rejoint Elio à Cherbourg, pour remplacer les précédentes : Janaina Rigonato, ingénieure au CEA et cheffe de projet SEQ-Sea, et Angélique Jadaud, ingénieure à l’Ifremer.

Le navire était équipé d’un chalut de recherche scientifique, conçu pour capturer un large éventail d’espèces marines grâce à son filet en forme d’entonnoir à mailles fines. Ce chalut permet de collecter des échantillons représentatifs, allant des plus petits poissons aux plus grandes espèces. Après chaque tractage dans une zone prédéfinie, les spécimens récoltés étaient déchargés dans le trunk (grand bac de réception) du chalutier avant d’être triés, pesés et mesurés sur un tapis de tri. De cette manière, les meilleurs spécimens ont pu être sélectionnés. Au total, 49 espèces de poissons et 4 espèces de benthos, c’est-à-dire d’organismes vivant sur le fond de la mer, ont été échantillonnées. 

Environnement de travail, © Elio Raphalen

Durant leur séjour en mer, les marins ont pu admirer des aurores boréales, près de la côte fleurie en Normandie. Un phénomène rare surtout dans cette région.

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Notes

Elio Raphalen : technicien halieute Ifremer sur le projet ALTASea.  

Louisa Metral : chercheuse Ifremer au laboratoire MARBEC

Angélique Jadaud : ingénieure de recherche Ifremer au laboratoire MARBEC

Janaina Rigonato : ingénieure CEA au Génoscope.

Bruno Ernande : chercheur Ifremer au laboratoire MARBEC.

MARine Biodiversity, Exploitation & Conservation (MARBEC) est une unité mixte de recherche qui regroupe des personnels de 4 tutuelles principales : IRD, le CNRS, l’Ifremer, l’Université de Montpellier.

À l’occasion de la première expédition d’échantillonnage entièrement menée par le programme ATLASea, de nouveaux spécimens marins ont été récoltés dans le long de la côte autour de Dinard, ville bretonne située sur la Côte d’Émeraude.

À gauche, Plage de la Pointe de la Roche Pelée, Dinard. À droite, la station Marine du Muséum d’Histoire naturelle, Dinard. © ATLASea 

Du 24 juin au 6 juillet, la station marine du Muséum national d’Histoire naturelle à Dinard a été témoin d’une grande effervescence scientifique. Plus de 60 participants, dont une quinzaine de taxonomistes et trois photographes, ont investi les lieux pour faire partie de la première expédition d’échantillonnage entièrement menée par le programme ATLASea. 

Accueillies et aidées par une vingtaine de personnels travaillant dans cette station, les équipes ont réalisé un travail remarquable tout en ayant un rythme très soutenu. Au total, 472 espèces marines ont été collectées et envoyées au Genoscope à Évry pour réaliser le séquençage de leur génome. 

Certains membres des équipes d’ATLASea avaient déjà réalisé quelques mois auparavant des missions d’échantillonnage pilotes en Nouvelle-Calédonie et en Méditerranée, ce qui avait permis de roder la chaîne logistique (récolte, identification et conditionnement des échantillons). Désormais, ils ont pu appliquer leurs protocoles en traitant une quantité d’espèces plus importante. 

La récolte      

Afin de récolter les spécimens bretons, une grande variété de moyens a été mise à disposition : Le Bleiz-Mor et l’Émeraude Explore, des bateaux semi-rigides ont été utilisés pour escorter des plongeurs au large de la Côte d’Émeraude, mais aussi dans les ports alentours, pour faire des récoltes à vue en eaux profondes.

À gauche, Michel Le Gall sur un bateau semi-rigide. À droite, la directrice du projet ciblé DIVE-Sea, Line Le Gall, équipée d’un recycleur, un appareil de plongée qui offre une plus grande autonomie d’utilisation. © ATLASea 

Le Louis Fage, un chalutier de la station marine, quant à lui, se rendait régulièrement à la sortie du port de Saint-Malo, une zone riche en sédiments. À l’aide de filets, d’une drague et d’une benne à sédiments, les marins à bord prélevaient de la vase, des algues, des coquilles et du sable fin, là où vivent les petits spécimens. 

« Dans certains types de sédiments, qui sont très hétérogènes, avec énormément d’anfractuosité, on peut retrouver une centaine d’espèces dans un prélèvement de moins d’un mètre carré. C’est une biodiversité qui est énorme » indique Sébastien Aubin, chargé d’étude à la station marine de Dinard. 

De retour à la station, les sédiments récoltés devaient être tamisés pour séparer les spécimens de leur substrat et les trier en fonction de leur taille. Dernière étape, les attraper avec délicatesse et dextérité, car certains spécimens nageaient à toute vitesse comme les amphipodes.

Paillasse de tri à la station marine du MNHN à Dinard. © ATLASea 

En parallèle, certains participants se sont aventurés en bord de mer, pour y collecter d’autres types de spécimens, notamment des poissons. Une première pour le programme ATLASea qui n’avait pas encore intégré ces vertébrés dans leur plan de collecte. 

 À gauche, Marie Sémon, professeure à l’ENS Lyon en visite au site de la Dame de Jouanne à Saint-Briac-sur-Mer et à droite Cécile Bernard, directrice de la recherche au MNHN et deux stagiaires, Charli Rossi-Burden et Flora Roest Crollius. © ATLASea 

Alexandre Carpentier, maître de conférence, spécialiste en écologie fonctionnelle des relations poissons-habitats sur le continuum terre-mer à la plage Saint-Enogat à Dinard. © ATLASea 

L’identification 

Pendant la phase d’identification des spécimens, la proximité entre les taxonomistes et les biologistes du Genoscope a grandement facilité la reconnaissance des espèces. Ils ont pu savoir rapidement quel était leur sexe et leur anatomie pour déterminer quels étaient les tissus organiques avec la plus haute concentration d’ADN. 

De plus, des workshops, animés par les taxonomistes, ont été organisés de manière inédite. Ainsi, les participants ont pu apprendre à identifier les ascidies, les algues, les annélides, les crustacés, les mollusques, les éponges et les bryozoaires, les poissons et élasmobranches, mais aussi sur les biocénoses et les habitats benthiques.

À gauche, Riccardo Virgili, ingénieur de l’Université de Naples. À droite, une annélide au microscope. © ATLASea 

Le conditionnement 

Après avoir vérifié que le spécimen identifié n’était pas dans les bases de données existantes et l’avoir soigneusement photographié grâce à de nouveaux appareils très performants, les biologistes du Genoscope devaient faire vite : sélectionner, nettoyer et mettre en tube les meilleurs échantillons avant de les plonger dans de l’azote liquide afin de les congeler instantanément.

En attendant d’être envoyés au Genoscope les petits tubes d’échantillons, munis d’un code barre d’identification, étaient stockés dans un congélateur à – 80 °C. Il y avait pour chaque espèce 3 cryotubes d’échantillons au minimum et 10 s’il y avait suffisamment d’échantillons. 

À gauche, étiquetage des tubes d’échantillons. Au milieu, intégration des caractéristiques de l’espèce dans la trame, la base de données qui regroupe toutes les espèces à séquencer. À droite, ouverture d’une cuve d’azote liquide. © ATLASea 

Les défis                

Bientôt, les biologistes du Genoscope seront confrontés à de nombreux défis : parmi eux, il faudra séquencer les échantillons de spécimens de moins de 100 mg. En effet, pour séquencer correctement un spécimen, il faut une quantité de tissus suffisamment élevée, avec une concentration d’ADN importante, et pour l’instant les protocoles nécessitent au moins cette quantité de tissus.  

Aussi, un autre défi sera d’extraire l’ADN des algues. En effet, dans le milieu où elles vivent, c’est-à-dire à faible profondeur pour avoir accès à la lumière et près des côtes pour se fixer sur un substrat rocheux, l’hydrodynamique, autrement dit la houle, est souvent très forte. Les algues pour absorber cette énergie font preuve de souplesse et elles ont donc développé toute une diversité de polysaccharides, une classe de glucides complexes, dans leur paroi cellulaire qui leur confère flexibilité et leur aspect glissant et visqueux. Or, selon Line Le Gall, directrice du projet ciblé DIVE-Sea et spécialiste des algues, « ces polysaccharides ressemblent beaucoup à l’ADN et sont souvent co-extrait avec ce dernier », ce qui complique grandement les traitements en aval de l’extraction. 

D’autres espèces seront tout aussi difficiles à séquencer. En attendant, en voici une sélection collectée pendant cette mission.