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Unité Mixte de Recherche Inra-Univ. Bordeaux "Biodiversité Gènes et Communautés" - Biogeco

Unité mixte de recherche (Inra, Univ. Bordeaux 1) Biodiversité, gènes et communautés (Biogeco)

INRA_rvb150  

INRA Bordeaux-Aquitaine
Site de Recherches Forêt-Bois
69 route d'Arcachon
33612 CESTAS Cedex - FRANCE

Chaumeil Philippe (Ingénieur)

05 57 12 27 45, Chaumeil_at_pierroton.inra.fr
CHAUMEIL photo

Equipe Génétique des Populations

Philippe CHAUMEIL

UMR BIOGECO - Biodiversité Gènes et Communautés
INRA
69 route d’Arcachon
33612 CESTAS Cedex – France

Tel : 05 57 12 27 45
Fax: 05 57 12 28 81

Courriel : Chaumeil_at_pierroton.inra.fr

Chaumeil_at_yahoo.fr

Thématiques de recherche

Barcoding et Diversité du vivant : R-Syst

Les méthodes d'identification classiques repose sur l'expertise d'un nombre restreint de taxonomistes souvent spécialistes de quelques familles. L'approche barcoding doit permette utiliser l'information contenue dans le génome de chaque organisme afin de l'identifier. Pour cela, il faut déteminer les régions de l'ADN les plus informatives et disciminantes.
L'objectif du réseau national de systématique R-Syst est de développer un dictionnaire entre les variabilités génétiques et phénotypiques, permettant une meilleure caractérisation de ces organismes.
Pour ce projet, nous développons un outil informatique (Base de donnée + outils de traittement) (pour les scientifiques et les professionnels non spécialistes) permettant d'identifier les espèces de groupes d'organismes d'intérêt pour l'INRA.
=> Pour plus d'information : Site R-SYST

Thématiques de recherche antérieures

Étude de la formation du bois

Le bois, tissu spécifique des ligneux, est un matériau très variable. L'amélioration génétique de la qualité du bois de pin maritime(Pinus pinaster)et des produits dérivés passe donc par une meilleure compréhension des mécanismes moléculaires mis en jeu lors de la formation de ce tissu hautement spécialisé. En milieu tempéré, les facteurs environnementaux et l'ontogenèse sont à l'origine de six grands types de bois (bois initial vs bois final, bois mature vs bois juvénile, bois de compression vs bois opposé) aux propriétés physiques chimiques et anatomiques contrastées.

Dans le cadre du projet ANR-Genoplante (GenoQB_GNP05013C), nous avons étudié les variations d'expression des gènes du xylème en différentiation au cours de la saison de végétation (bois initial vs final) et du gradient d'âge cambial (bois juvénile vs mature). Dans ce but, deux approches complémentaires ont été menées :

  • La première, basée sur la construction banques SSH a pour objectif d'identifier rapidement les gènes les plus caractéristiques de chacun des types de bois et du xylème en différentiation d'une manière générale.
  • La seconde, basée sur l'analyse des transcrits par microarray, a nécessité la création d'une puce à ADNc constituée d'un unigène de plus de 11000 séquences générées à partir des 30000 séquences actuellement disponibles.

Les résultats obtenus mettent en évidence les gènes caractéristiques des différents types de bois étudiés et plus globalement du xylème en différenciation. Le projet s'attache également à étudier d'autres caractéristiques du bois comme les teneurs en lignine et en cellulose en faisant appel à des techniques comme l'analyse des spectres NIRS ou la pyrolyse analytique.

Les gènes candidats expressionnels les plus pertinents pourront alors être utilisés dans des études d'association et validés par transformation génétique.

Réponse à la sécheresse

La sécheresse est l'un d'un principaux stress abiotiques auxquels nos forêts auront à faire face dans un avenir proche, spécialement dans le bassin méditerranéen où les prédictions de changement climatique prévoient une augmentation de température de 1.5 à 4°C. Comparativement à ce qui est connu sur les plantes annuelles, relativement peu de choses sont connues sur les réponses moléculaires des plantes pérennes au déficit hydrique. Les populations naturelles de pin maritime, dont les écotypes s'étendent de régions sèches à humide, constituent un excellent système pour étudier l'adaptation des arbres forestiers à la sécheresse. Explorer la plasticité moléculaire de deux écotypes contrastés pour leur régime édapho-climatique devrait souligner les mécanismes moléculaires qui ont été modelés par la sélection naturelle pour leur offrir un maximum de fitness.

Dans le cadre de ma thèse sur :

Etude des réponses moléculaires du Pin maritime soumis à un déficit hydrique

Doctorat de l’Université Henri Poincaré de Nancy I

Nous avons utilisé un plan factoriel croisant deux écotypes contrastés pour différentes conditions d'alimentation en eau (control, 6h, 48h, 3 semaines de stress). Le stress hydrique a été appliqué par ajout de PEG comme osmoticum aux solutions nutritives de cultures hydroponiques âgées de 8 semaines. Une caractérisation physiologique et métabolique des plants (racines et feuilles) a d'abord été menée pour évaluer le niveau de stress appliqué. Les profils d'expression des racines ont ensuite été obtenus en utilisant une puce 7.2K à ADNc de pin maritime. Nous nous sommes plus particulièrement intéressés aux gènes présentant des normes de réaction contrastées entre les deux écotypes, parmi lesquels nous avons trouvé des gènes impliqués dans la composition des parois, l'osmorégulation, la biosynthèse de terpènes, la réponse générale au stress et la régulation de la transcription. Savoir si ces gènes sont réellement d'intérêt sera validé par les généticiens des populations qui décriront leur patron de diversité nucléotidique et en particulier les signatures moléculaires de la sélection naturelle.

Dans cette approche, un projet de séquençage d’EST de 2 banques d’ADNc racinaires ( environ 20000 séquences de pin maritime disponibles à ce jour) permet après «  clustering » et annotation des séquences, l’obtention d’un Unigene. Une puce à ADNc est construite et utilisée pour étudier les transcrits de 2 provenances contrastées de Pin maritime (Landes vs Maroc) pour différent niveau de stress. Ce stress est simulé par adjonction de PEG dans les solutions nutritives de jeunes plants élevés en hydroponie.

Thématiques Autres

  • Développement de marqueurs hypervariables (microsatellites) chez le pin maritime (pinus pinaster ait.) et applications en génétique 
  • Analyse de la stabilité du génome du choux-fleurs par des marqueurs ISSR

Domaines de Compétences

Traitement et Analyse de Données

  •  Sélection et utilisation de traitements statistiques pour les données biologiques protéomique et transcriptomique de puces à ADNc (ANOVA, ACP, méthodes de classification …)
  • Analyses bioinformatiqueset annotation de séquences(pipeline bioinformatique de traitement, contigage et annotation)
  • Logiciels dédiés: Suite logiciel de gestion séquenceur Amersham, Gemini (pilotage station de pipetage), R CRAN (analyses statistiques).
  • Langages deprogrammation et bases de données: C, Perl, visual basic, php, postgres

Informatique

  • Modélisation et construction de Bases de données
  • Installation serveur web (Apache sur macine Linux / Windows)
  • Conception et mise en place de sites/applications web
    • Maintenance et gestion d’un parc informatique(achat, suivi, installation du matériel ; gestion des licences, installation systèmes et logiciels ; configuration réseau)
    • Connaissance dessystèmes d'exploitationWindows et Linux

Gestion et conception des expérimentations et du laboratoire

  • Culture hydroponique en conditions contrôlées(conception et réalisation)
  • Mesure de paramètres physiologiques(capteur de PAR, chambre à pression)
  • Laboratoire bactériologie(Organisation et mise en place, choix des équipements, formation, réglementation, respect des règles de fonctionnement, H&S)
  • Chaîne semi-automatique pour le séquençage d'ADN(ESTs)(Mise en service, Programmation, optimisation, maintenance et adaptation des équipements robotiques (Tecan Genesis RSP 100 - Hamilton STARlet - Amersham MegaBace 1000)
  • Démarche Qualité et Métrologie :Participation active et animation pour leur mise en place et pour l'amélioration du fonctionnement du laboratoire :
    • Suivi de formations sur la Qualité en recherche (Ecole doctorale et INRA)
    • Mise en place d'un référencement et suivi du matériel de laboratoire
    • Rédaction de Modes Opératoires et Instructions
    • Achat d'équipements, gestion de commandes

Techniques et Méthodologies de Biologie Moléculaire

Techniques de biologie Moléculaire

  • Extractions d’ADN et d’ARN(Bois, Racines, Aiguilles)
  • Techniques basées sur la PCR - RT - PCR quantitative
  • Séquençage
  • Electrophorèse agarose et acrylamide
  • Création et gestion de banques de clones bactériens

Méthodologies

  • Génotypage : SSR, ISSR, AFLP, Courbe de fusion
  • Utilisation des filtres nylon, des puces à ADNc et de la PCR quantitative pour l'étude de la régulation de l’ expression des gènes
  • Détection des différences d'expression des gènes entre tissus ligneux par construction de banques SSH
  • Analyse du transcriptome par la construction de banques d’ADNc et le séquençage à haut-débit

Communication

  • Accueil, encadrement et formation de personnels extérieurs et stagiaires
  • Outils bureautique : Word, Excel-Visual basic, Power Point.
  • Anglais(lu, écrit, parlé)

Expérience Professionnelle

2008-(...)   Mise en place de la structure informatique du réseau R-Syst
2006-2008 Développement de ressources génomiques sur le Bois, INRA BioGeco Bdx.

2005-2006Développement technologique (puces à ADN pin). INRA BioGeCo Bdx.

2002-2005Etude de la réponse au stress hydrique du pin maritime. (Thèse de Doctorat) INRA BioGeCo Bdx.Formations

Diplômes

2002 Doctorat de Biologie végétale et Forestière UHP (Université Henri Poincaré), Nancy, France.

2001 DEA de Biologie Forestière à l’ UHP(UniversitéHenriPoincaré), Nancy, France.

2000 Maîtrise de Biologie Cellulaire et Physiologie à l’UBO (Université de Bretagne Occidentale), Brest.(spécialité : biotechnologie, amélioration des plantes)

Formation continue

Formation Gestion de Projet sous MS Project, Formatic, Merignac (France)
 Formation Logiciel statistique R, INRA, Cestas (France)
 Formation Programmation en Perl, INRA, Villenave d’Ornon (France)

Communications scientifiques

Publications

Paiva JAP, Garnier-Géré PH, Rodrigues JC, Alves A, Santos S, Graça J, Le Provost G, Chaumeil P,Da Silva-Perez D, Bosc A, Fevereiro P, Plomion C (2008) Plasticity of maritime pine (Pinus pinaster) wood-forming tissues during a growing season. New Phytologist (pdf)

Le Provost G, Herrera R, PAIVA JAP,Chaumeil P, Salin F, Plomion C (2007) A micromethod for high throughput RNA extraction in forest trees. Biological Research 40:291-297

Plomion C, Chagné D, Pot D, Kumar S, Wilcox PL, Burdon RD, Prat D, Peterson DG, Paiva J,Chaumeil P, Vendramin GG, Sebastiani F, Nelson CD, Echt CS, Savolainen O, Kubisiak TL, Cervera MT, de María N, Islam-Faridi MN (2007) Pines. In: Genome Mapping and Molecular Breeding in Plants, Vol. 7 Forest Trees, Chap. 2, pp29-92, Chitta R. Kole (Ed). Springer, Heidelberg, Berlin, New York, Tokyo

Chaumeil P(2006) Plasticité moléculaire de deux écotypes de pin maritime soumis à un stress osmotique. Thèse de doctorat. Gion JM, Lalanne1 C, Le Provost G, Ferry-Dumazet H, Paiva1 J, Frigerio JM,Chaumeil P, Barré A, De Daruvar A, Brach J, Claverol S, Bonneu M, Plomion C (2005) The proteome of maritime pine wood forming tissue. Proteomics 5 : 3731-3751

Frigerio JM, Dubos C,Chaumeil P, Salin F, Garcia V, Barré A, Plomion C (2004) Using transcriptome analysis to identify osmotic stress candidate genes in maritime pine (Pinus pinasterAit.). In : Sustainable Forestry, Wood products & Biotechnology, BIOFOR proceeding, p348-362

Le Dantec L, Chagné D, Pot D, Cantin O, Garnier-Géré P, Bedon F, Frigerio J-M, Chaumeil P, Léger P, Garcia V, Laigret F, de Daruvar A, Plomion C (2004) Automated SNP detection in expressed sequence tags: statistical considerations and application in maritime pine. Plant Molecular Biology 54: 461-470 (pdf)

Chagné D, Chaumeil P, Ramboer A, Collada C, Guevara A, Cervera M-T, Vendramin GG, Garcia V, Frigerio JM, Echt C, Richardson T, Plomion C (2004) Cross species transferability and mapping of genomic and cDNA SSRs in pines. Theoretical and Applied Genetics 109 : 1204-1214 (pdf)

Leroy X J, Leon K, Hily J M, Chaumeil P, Branchard M (2001) Detection of in vitro culture-induced instability through inter-simple sequence repeat analysis. Theoretical and Applied Genetics 102 (6/7) : 885-891 (pdf)

Posters

Chaumeil P,Boury C, Moreau M, Foulongne M, Rodriguès JC, Fluch S, Plomion C (2007) Exploring phenotypic and molecular plasticity to osmotic stress in a Mediterranean pine. 15th international conference of the Plant and Animal Genome, San Diego, CA. Abstr. P708, 13-17 Janvier 2007

Chaumeil P, Boury C, Moreau M, Foulongne M, Fluch S, Plomion C (2006) A transcriptomic analysis of molecular plasticity of maritime pine trees facing drought. 14th international conference of the Plant and Animal Genome, San Diego, CA. Abstr. P783, 14-18 Janvier 2006

Chaumeil P., Boury C., Léger P., Garcia V, Frigerio J.M., Plomion C. (2003) In silico expression profiling using expressed sequence tags from drought stressed and well watered maritime pine seedlings. Séminaire ECOGENE “Approches du Fonctionnement des Végétaux en Relation avec leur Environnement combinant Ecophysiologie, Génétique et Génomique”, INRA Versailles, 27 et 28 Novembre 2003

Derory J,Chaumeil P, Léger P, Frigerio J-M, Plomion C, Gloessl J, Kremer A (2002) Environmental genomics in forest trees. DYGEN conference: “Dynamics and conservation of genetic diversity in forest ecosystems”, Strasbourg, 2-5 Décembre 2002

Chaumeil P, Chagne D, Krier C, Richardson T, Echt C, Plomion C (2002) Development of microsatellite markers in maritime pine. 10th international conference of the Plant and Animal Genome, San Diego, CA. Abstr. P558 13-18, Janvier 2002

Chagne D,Chaumeil P, Madur D, Lalanne C, Brown G, Neale D, Echt C, Plomion C (2002) Contribution of maritime pine for comparative mapping in conifers. 10th international conference of the Plant and Animal Genome, San Diego, CA. Abstr. P557, 13-18 Janvier 2002

Présentations Orales

Chaumeil P(2008) Approches transcriptomiques dans l’étude de la formation du bois chez le pin maritime. 10èmes rencontres du groupe " Biologie Moléculaire des Ligneux ", Nancy, 5-7 mai 2008

Chaumeil P, Léger P, Frigério J-M, Barre A, Garcia V, Plomion C (2005) Programme de séquençage d’EST chez le Pin maritime. Journées Thématiques Génomique Fonctionnelle : Pôle Génotypage - Séquençage, Bordeaux, 20-21 juin 2005

Chaumeil P, Léger P., Garcia V, Frigerio J.M., Plomion C. The molecular response of conifers to water deprivation. Advanced Reasearch Workshop “Genomic approaches to forest tree stress tolerance-geneforstress”, Chania, Greece, 16-27 septembre 2002

Chaumeil P, Léger P, Garcia V, Frigerio J M, Plomion C (2002) Réponse moléculaire des conifères à un déficit hydrique. Journées Jeunes Chercheurs. Cestas, 12-13 juin 2002

Voir aussi