Bénédicte CharrierLaboratoire de biologie intégrative des modèles marins

• Parcours et recherches

Bénédicte Charrier est directrice de recherche au CNRS. Après un parcours universitaire à Rouen puis à Orsay, elle effectue sa thèse sur le rôle des métabolites secondaires dans la symbiose luzerne/bactérie Rhizobium à l’Institut des Sciences Végétales de Gif-sur-Yvette en 1996. Elle réalise ensuite un post-doctorat à l’Université de Leeds de 1996 à 1999 sur la régulation épigénétique des transgènes et la conservation des complexes Polycomb chez le Tabac. Après une année en tant qu’attachée temporaire de recherche et d’enseignement à l’Université Paris-XI-Orsay, elle obtient le prix de la société française de biologie végétale et est recrutée au CNRS en 2000 à l’Institut de biotechnologie des plantes de Paris-Saclay où elle étudie le rôle des kinases GSK3 dans le développement et la réponse au stress abiotique chez la plante Arabidopsis et la mousse Physcomitrella.

En 2004, elle oriente ses recherches sur les organismes marins. C’est à la Station biologique de Roscoff (SBR, CNRS/Sorbonne Université) qu’elle initie l’étude des mécanismes cellulaires impliqués dans l’acquisition des formes chez les algues brunes. Elle y fonde son équipe « Morphogenèse des macroalgues » en 2009. Ses recherches visent à identifier les stratégies de croissance, de division et de différenciation cellulaires qu’ont spécifiquement sélectionnées ces algues au cours de leur récente évolution. Pour y parvenir, elle utilise des approches multidisciplinaires combinant la génétique et la modélisation mécanique du développement. En 2015, elle coordonne la « COST Action » européenne « Phycomorph » sur le développement des macroalgues, qui structure la communauté européenne et se conclut par la publication des premières recommandations sur l’aquaculture durable des macroalgues (« PEGASUS ») présentées au parlement européen en 2019. En parallèle de ses recherches, elle édite plusieurs ouvrages dédiés aux macroalgues et partage son savoir-faire sur les modèles expérimentaux d’algues brunes dans le cadre du projet européen d’e-learning Erasmus⁺ « Digital Marine ».

• Projet : ALTER e-GROW - Strategies of 3-D growth in brown algae – ALTER e-GROW - Stratégies de croissance tri-dimensionnelle chez les algues brunes

Les algues brunes comptent dans leurs rangs le 2^ème organisme le plus grand de la planète, après les arbres Sequoia (120m) et avant les baleines bleues (30m). Bien qu’eucaryotes, multicellulaires et photosynthétiques, ces organismes sont phylogénétiquement éloignés des plantes, et tout autant des champignons et des animaux, dont les ancêtres respectifs se sont séparés il y a plus d’1,6 milliard d’années. De ce fait, elles sont un réservoir riche de processus biologiques inexplorés, qui pourraient venir compléter voire modifier notre compréhension de la vie sur notre planète.

En particulier, la façon dont ces algues contrôlent leur développement est très peu connue. La question posée dans le cadre du projet ALTER e-GROW est : comment les cellules d’algues brunes orientent-elles leur croissance dans un axe donné de l’espace, et surtout, par quels mécanismes en changent-elles pour permettre de se déployer dans les 3 dimensions ? L’approche s’appuie sur les propriétés mécaniques des cellules, et elle est d’autant plus excitante que chez les algues brunes, ces propriétés résultent d’une organisation cellulaire originale et d’une combinaison unique de matériaux. De plus, fait marquant par rapport aux autres organismes, certaines algues brunes forment leurs tissus tri-dimensionnels par succession de phases en une, deux, puis trois dimensions.

Plusieurs défis technologiques se dressent pour étudier cette question chez ces organismes. C’est pourquoi ces dernières années, Bénédicte Charrier s’est attachée à développer divers outils comme récemment la microfluidique et l’ablation de cellules au laser. Le projet ALTER e-GROW teste l’hypothèse que, pour changer d’orientation de croissance dans l’espace, les cellules des algues brunes s’appuient sur des mécanismes parcimonieux résultant en des changements de forme. Les approches utilisées sont la simulation in silico de croissance de tissus à partir de modèles mécaniques, alimentés par les données quantitatives de géométrie, structure et dynamique de croissance des cellules.

En savoir plus

• Site de l'équipe Morphogenèse des macroalgues
• Site de l'Institut de biologie