Données génétiques

Pour la majorité des organismes planctoniques maintenus en culture, l’information génétique qu’ils renferment reste inconnue. Pire, la plus grande majorité des organismes planctoniques marins ne peut être maintenue en culture. Il en découle la plus grande limite des approches listées ci-dessus : le manque de séquences de référence dont on dispose.
Cette tâche d’OCEANOMICS vise à générer de nouvelles séquences de référence qui permettront de faciliter l’analyse des informations générées par les approches métagénétiques.

Taxonomie inversée

Les premières analyses de métabarcoding ont montré qu’une part significative de ces marqueurs ne pouvait être assignée à aucun organisme recensé dans les bases de données. La présence de marqueurs d’espèces inconnues est pourtant parfois importante. Afin de dévoiler la nature fondamentale de cette importante biodiversité inconnue, OCEANOMICS identifie les séquences les plus abondantes qui ne sont pas associées à des taxons identifiés et recherche des copies de ces séquences dans les génomes et les transcriptomes séquencés pour une meilleure caractérisation taxonomique de cette biodiversité encore mal décrite. Dans certains cas, ces informations seront liées aux connaissances morphologiques générées par le groupe de travail n°3.

Protistes - Transcriptomes de référence

La taille des génomes des protistes peut être très significativement supérieure à celle du génome humain. Ceci est sans doute une des plus grandes barrières pour de la métagénétique des communautés océaniques. Une approche transcriptomique devrait permettre de contourner cet obstacle, le nombre de gènes étant assez stable d’une espèce eucaryote à une autre (environ 10000 gènes par espèce). De plus, le séquençage d’ARNm permet d’éviter une contamination par les acides nucléiques procaryotes et la traduction de ces types de séquence est directement exploitable pour des recherches de similarité, plus sensibles au niveau protéique.
Afin d’améliorer l’interprétation des jeux de données métatranscriptomiques, OCEANOMICS vise à augmenter le nombre de transcriptomes de référence pour les protistes. Cela se fait grâce à l’utilisation de souches en culture présentes dans différentes collections (dont la Roscoff Culture Collection) ou encore de cellules isolées et identifiées au sein d’échantillons planctoniques fraichement collectés. Dans ce contexte, OCEANOMICS prévoit de générer environ 250 nouveaux transcriptomes de référence d’intérêt phylogénétique et/ou écologique. Le choix des organismes concernés est orienté par les données obtenues en métabarcoding et métagénomique.

Séquençage Single-cell

Pour les eucaryotes dont la taille est inférieure à 20µm, l’approche dite de Single-cell amplified genomes (SAGs) sequencing est utilisée.
Au cours de l’expédition Tara-Océans, ces organismes compris dans les plus petites fractions de taille ont été cryopréservés à cet effet. Des cellules sont isolées en cytométrie de flux. Leur génome est alors amplifié, barcodé pour une assignation phylogénétique et entièrement séquencé le cas échéant. Un pipeline d’outils bioinformatiques a été mis au point pour l’annotation et l’analyse de ces SAGs.