Thèmes de recherche

Initialement centrées sur des phénomènes de dégénérescences cellulaires, nos recherches ont débouché sur une meilleure compréhension de divers aspects de la biologie des champignons. Nous avons opté pour effectuer nos expériences sur un organisme “modèle” – le champignon filamenteux Podospora anserina – car celui-ci est très facile à étudier au laboratoire: la durée de son cycle est d’une semaine, il se cultive sur des milieux simples et il est possible de l’analyser génétiquement et moléculairement. En particulier, il est facile de sélectionner ou fabriquer des mutants de cet organisme. Actuellement, nous augmentons le nombre d’espèces de champignons sur lesquelles nous effectuons nos travaux, en nous concentrant sur des espèces proches de P. anserina appartenant à l’ordre des Sordariales.

Comme la majorité des champignons, P. anserina a un cycle qui fait alterner une forme mycélienne et une forme sporale:

• La forme mycélienne est la forme trophique. Elle possède les caractéristiques classiques des mycéliums de Pezizomycotina: extension apicale, septation et anastomoses pour former un syncytium. Néanmoins, au cours de sa croissance mycélienne, P. anserina présente spécifiquement au moins deux processus rapides de vieillissement cellulaire: la Sénescence étudiée depuis maintenant plus de 70 ans et Crippled Growth que nous avons découvert au laboratoire. Ces deux dégénérescences sont sous le contrôle d’éléments génétiques non conventionnels qui sont des “déterminants cytoplasmiques et infectieux”. De tels éléments sont très répandus chez les champignons et ne sont pas des éléments génétiques classiques (plasmides, virus…) mais plutôt des éléments épigénétiques responsables d’instabilités phénotypiques. De plus, dans la nature, le mycélium de P. anserina croit sur des excréments d’herbivore, un milieu envahi par de nombreuses autres espèces fongiques. Nous avons montré que le mycélium de P. anserina présente un mécanisme de défense contre les compétiteurs éventuels appelé Interférence Hyphale.

• La forme sporale est obtenue uniquement après méïose sous forme d’ascospores, qui servent à la dissémination du champignon. Ces ascospores sont produites dans des structures pluricellulaires différentiées (les périthèces) au cours de la reproduction sexuée. Le développement des périthèces est contrôlé par de nombreux facteurs incluant la carence et la lumière. Une fois produites les ascospores sont éjectées de manière active à l’extérieur du perithèces. Elles ne germent pas spontanément mais nécessitent un stimulus (passage à travers le tube digestif d’un herbivore) que l’on recrée facilement au laboratoire.

Notre but est de comprendre comment les différentes étapes du cycle de P. anserina sont régulées. Nous étudions plus particulièrement le rôle des voies MAP kinases et des NADPH oxydases de P. anserina car elles interviennent à différents niveaux du cycle, incluant Crippled Growth, la reproduction sexuée, l’Interférence Hyphale et la différenciation de structures mises en place par le champignon pour pénétrer la biomasse végétale. Nous avons aussi montré que ces voies régulent la dégradation de la biomasse végétale et notre activité s’oriente aussi vers le décryptage des mécanismes moléculaires de dégradation de la biomasse, principalement celle de la lignine. Enfin, nous participons à des programmes qui visent à mieux comprendre l’évolution des Sordariales et plus particulièrement celle de leurs génomes.

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