ATLASea : Atlas des génomes marins

Le programme de recherche exploratoire ATLASea a été officiellement lancé en janvier 2023 par la Ministre de l'Enseignement supérieur et de la Recherche. Le CEA et le CNRS, co-pilotes du PEPR (Projets et Équipements Prioritaires de Recherche), sont entourés de cinq partenaires académiques : l’Ifremer, le MNHN, Aix-Marseille Université, Paris Sciences Lettres et Sorbonne Université.

Qu'est-ce que le programme ATLASea ? 

Le programme ATLASea fait partie des lauréats des PEPR exploratoires. Il bénéficie d'une aide de l'Etat gérée par l'Agence Nationale de la Recherche (ANR) à hauteur de 41,3 millions d'euros sur une période de 8 ans dans le cadre du plan d'investissement d'avenir France 2030. 

Le programme a pour but de séquencer les génomes de 4500 espèces marines eucaryotes (espèces dont les cellules sont dotées d’un noyau) parmi lesquelles on peut citer : mollusques, crustacés, annélides, cnidaires, ascidies, algues unicellulaires et pluricellulaires, éponges et poissons, soit environ un tiers des espèces marines connues de l’hexagone et des territoires ultramarins. Les données récoltées seront déposées dans une base de données en libre accès pour la communauté scientifique et compléteront ainsi les inventaires de biodiversité. 

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.

Ce programme est structuré en trois projets ciblés opérationnels qui structurent le flux de données, de l'océan vers une information digitalisée accessible à tous :

• DIVE-Sea : coordonné par le Muséum national d’Histoire naturelle, son objectif est d'assurer le prélèvement d’échantillons sur le littoral et lors d’expéditions au large et en profondeur (notamment dans des canyons atlantiques et méditerranéens où la vie a su se développer en l’absence de lumière) ;
• SEQ-Sea : coordonné par France Génomique, son but est de réaliser le séquençage de ces échantillons au Génoscope, afin d’aboutir à des génomes de référence, c’est à-dire complets. Il assurera l’assemblage et l’annotation initiale des gènes ;
• BYTE-Sea : coordonné par l’Institut Français de Bioinformatique, le troisième projet se donne pour objectif d'assurer l’amélioration et le stockage de l’annotation informatique de cet ADN pour y repérer les gènes, retracer leur histoire évolutive et leur assigner des fonctions. Les génomes seront finalement stockés dans des bases de données ouvertes et accessibles à la communauté internationale, conformément aux principes FAiR et Open Science.

ATLASea ambitionne de produire un socle de données génomiques de référence sur les organismes marins de la zone économique exclusive française et contribuera ainsi à l'effort de séquençage européen et international.

DIVE-Sea : la première étape du programme d'ATLASea a débuté
 

DIVE-Sea est coordonné par le MNHN, en partenariat avec Sorbonne Université et le CNRS, à travers l'infrastructure nationale EMBRC-France et la Fédération de recherche TARA GO-SEE adossée à la fondation TARA Océans, Ifremer et Aix-Marseille Université. 

L’étape de collecte des organismes marins est indispensable pour réaliser le séquençage. Le Muséum veillera à leur mise en collection et à leur conservation pour les chercheurs d’aujourd’hui mais aussi les générations futures. Il s’agira aussi pour le Muséum de mettre en réseau une large communauté de chercheurs d’institutions diverses, de mettre en synergie moyens humains et matériels sur tout le territoire, et de fédérer les taxonomistes autour d’un projet structurant pour la recherche française.

Le coup d'envoi des campagnes de collecte a été donné la semaine du 24 juin 2024 à la station marine de Dinard du Muséum national d'Histoire naturelle. Jusqu'au 7 juillet dernier, une équipe rassemblant des scientifiques, plongeurs, marins, écologues, taxonomistes, a travaillé en mer et sur terre pour collecter, trier et identifier les espèces et préparer des échantillons envoyés au Genoscope pour établir les cartes d'identité génétiques des espèces marines retenues.

Un tour de France des stations marines et des expéditions d'inventaires naturalistes sont prévus ces prochaines années pour poursuivre ce projet ciblé opérationnel. 

Un projet qui contribue à la mise en œuvre de la Convention sur la diversité biologique et du Cadre mondial de la biodiversité de Kunming-Montréal 

Toutes les retombées de cet atlas génomique ne peuvent pas être anticipées, mais il permettra de comprendre, de protéger et d’étudier l’ensemble des organismes marins eucaryotes dans toute leur diversité. Le milieu marin abrite une exceptionnelle diversité d’espèces qui se traduit par des modes d’existence et d’adaptation à l’environnement tout à fait remarquables et largement sous-étudiés.

Ce projet de recherche s'inscrit en ce sens dans un contexte international en contribuant à la réalisation de certains objectifs du Cadre mondial de la biodiversité de la Convention sur la diversité biologique comme celui de la préservation, l'amélioration ou le rétablissement de l'intégrité, la connectivité et la résilience de tous les écosystèmes, de préserver la diversité génétique au sein des populations d'espèces sauvages ou domestiquées, ou encore celui d'utiliser et gérer durablement la biodiversité et valoriser, préserver et renforcer les contributions de la nature à l'homme, y compris les fonctions et services écosystémiques.

Les échantillonnages pour ce projet devraient s’étaler jusqu’en 2029 et les séquençages jusqu’en 2031.