Le programme de recherche 3D-Biomat
L’unité Ressources Marines en Polynésie Française de Tahiti Ifremer est partenaire du projet ERC 3D-BioMat porté par Virginie Chamard de l'institut Fresnel (CNRS, Université d'Aix-Marseille, Ecole Centrale de Marseille). L'intérêt de ce projet est de faire le lien entre les connaissances sur la biominéralisation acquises en génomique et la description à l'échelle nanométrique des propriétés du cristal, comme la morphologie, les désorientations et cohérences cristallines. L’objectif est de produire un modèle de biominéralisation physico-chimique et biologique afin d'avancer dans la compréhension des mécanismes de biominéralisation. L’approche consiste à mettre en évidence les caractéristiques structurales génériques dans différents biominéraux produits par l’huitre perlière (prismes calcitiques, disques de bord de coquille, feuillets de nacre de la coquille et de la perle) et de confronter ces éléments structuraux aux propriétés structurales des matériaux biomimétiques produits par le LIONS (CNRS/CEA-NIMBE Saclay). Il est également prévu de tester certaines hypothèses de mécanismes de biominéralisation en comparant des coquilles d'huîtres perlières altérées et des coquilles saines. Les outils de microscopie développés à l'Institut Fresnel (la ptychographie de Bragg en rayons X) permettent d'imager la structure cristalline en 3D sur des champs de quelques microns, avec une résolution de l'ordre de la dizaine de nm. Ils permettent d'avoir un regard nouveau sur ces systèmes cristallins complexes. Le cas de l'huître perlière, Pinctada margaritifera, au stade juvénile, est particulièrement intéressant du fait de l'extrême complexité structurelle déjà observée. Au sein de ce projet, l'Ifremer produira des biomatériaux (coquilles de larves, juvéniles et perles). Il est aussi demandé de produire des coquilles altérées en condition d'environnement contrôlé (température, pH). L'analyse différentielle de l'expression des gènes du manteau en fonction de la température et du pH permettra de déterminer les gènes les plus régulés. Ceci conduira à choisir quelques protéines d'intérêt qui seront bio-synthétisés pour des essais de production de matériaux biomimétiques par le partenaire CNRS/CEA-NIMBE. Une autre voie d'obtention de protéines de biominéralisation consistera à extraire les protéines des matrices organiques des fractions calcitique et aragonitique également pour les productions de matériaux biomimétiques.
Source de financement | European Research Council Executive Agency (ERCEA) |
Subvention accordée | 1 966 428 € |
Durée du projet | 5 ans |
Date de démarrage | Mars 2017 |
Porteur du projet | Virginie Chamard, CNRS, Institut Fresnel, Marseille |
Partenaires | Corinne Chevalard , CNRS, CEA-Saclay Jérémie Vidal Dupiol, Ifremer, UMR IHPE, Montpellier Denis Saulnier, Ifremer, UMR EIO, Tahiti Gilles Le Moullac, Ifremer, UMR EIO, Tahiti |