Substances Naturelles et Médiations Chimiques

Mots-clés : Biologie intégrative – Champignons - Chromatographie - Coévolution - Ecologie chimique – Histochimie - Médiation chimique - Microspectrofluorimétrie - Plantes et stress – Phytochimie

Les interactions entre organismes, aux niveaux intra et interspécifiques, se déroulent dans un monde où des substances naturelles jouent essentiellement un rôle de signaux ou sont des moyens de défense. L’écologie chimique permet l’étude du rôle de ces composés chimiques dans la médiation des interactions biotiques ; elle se trouve donc au cœur de questions fondamentales en biologie évolutive et en écologie fonctionnelle, sur le fonctionnement des écosystèmes et sur la dynamique et le maintien de la biodiversité.

L’équipe Substances Naturelles et Médiation Chimique s’insère dans des problématiques de biologie intégrative en apportant d’une part, nos connaissances de terrain des règnes végétal, fongique (caractères morphologiques, microscopiques et environnementaux, activités biologiques, toxicité…) et bactérien (voies biosynthétiques) et, d’autre part, des outils histochimiques (microscopie, microspectrofluorimétrie….), phytochimiques (chromatographie sur couche mince, chromatographie liquide haute performance…), pour l’étude des médiateurs chimiques (polyphénols, composés volatils, toxines…), outils complémentaires de la biologie moléculaire, encore peu développés au sein de l’UMR 5175. Des recherches innovantes de chimie écologique « éco-inspirée » fondamentale et appliquée,  et de chimie bioorganique (stratégies de défenses bactériennes, élucidation structurale et synthèse totale de nouveaux messagers) sont également des thématiques développées dans l’équipe.

Compétences techniques spécifiques de l’équipe SubNaMed :

Pour répondre aux problématiques sur les médiateurs chimiques d’origines fongique et végétale, les 6 membres de l’équipe SubNaMed ont développé un savoir et un savoir-faire dans quatre grands domaines d’expertise :

•    En Botanique et en Mycologie (Françoise Fons, Laurence Mondolot, Sylvie Rapior)
- Identifier morphologiquement les plantes et les champignons.
- Reconnaître les plantes et les champignons toxiques pour prévenir les risques de confusion et d’intoxication du grand public notamment en automne et au printemps.
- Connaître les écosystèmes méditerranéens et préalpins.

•    Sur la localisation des médiateurs chimiques in planta : Outils en histologie, histochimie et microspectrofluorimétrie (Philippe La Fisca, Laurence Mondolot)
- Réaliser des coupes anatomiques de matériels végétal et fongique (histologie).
- Localiser et déterminer, pour chaque tissu, les grandes classes chimiques des médiateurs bioproduits (histochimie).
- Obtenir à l’échelle cellulaire des spectres UV des médiateurs chimiques (microspectrofluorimétrie).

•   Sur l’analyse des médiateurs chimiques in planta et dans les liquides biologiques : Outils en Phytochimie (Françoise Fons, Annick Gargadennec, Sylvie Rapior)
- Extraire, isoler, identifier et doser les médiateurs chimiques par différentes méthodes : Chromatographie sur Couche Mince (CCM), Chromatographies moyenne et haute pression, Chromatographie Liquide Haute Performance (CLHP), Spectrophotométrie.
- Réaliser un crible phytochimique à partir de matériels végétal ou fongique.

•    Sur le développement de nouvelles activités à l’interface de la Chimie et de l’Ecologie (Claude Grison)
- La valorisation des procédés de phytorestauration par l’élaboration de procédés innovants de chimie verte
- L’approche moléculaire de la dynamique adaptative des bactéries sous stress,
- L’identification et la synthèse totale de phéromones.

Principales collaborations scientifiques nationales et internationales

• BRG 2007-2008. Projet référencé sous le n° 51 retenu le 21 juin 2007 : Variabilité des caractères d’intérêt chez les espèces du genre Agaricus prenant en compte les données de phylogénie et de diversité génétique acquises sur une collection de référence. Coordonnateur : Dr. Philippe Callac, UPR 1264 INRA,  Bordeaux).
• Depuis 2004, Convention interuniversitaire de coopération avec le National Environmental Research Institute (NERI, Danemark, Dr. Helle Weber Ravn). Titre du programme : Nouvelles méthodes histochimiques et phytochimiques de détection précoce d'herbicides sur des graminées nuisibles aux cultures
• Depuis 2004 Collaboration avec l’IRD (UMR 1097, équipe génomique des caféiers) sur l’histolocalisation de composés phénoliques de différentes espèces de caféiers.
• Depuis 2004, membres du GDR Ecologie chimique (G2827, responsable : Dr. Martine Hossaert). Veuillez consulter le site http://www.gdrec.univ-rennes1.fr/equipes.htm

Equipements majeurs :

En Phytochimie

• Chromatographie sur couche mince.
• Déposeur d’échantillons (Camag) et Optimum Performance Laminar Chromatography (OPLC; Bionisis).
• Séparation et Purification : Flash Chromatography (SPOT; Armen), Colonne moyenne pression (Buchi).
• Analyse : Scanner pour CCM (Camag), CLHP (Waters), Spectrophotomètres (Unicam) et Spectrofluorimètre (Schimadzu)

En histologie, histochimie et microspectrofluorimétrie

• Cryostat Jung 2800 E, Vibratome Leica 1000 VT1000S
• Microscope Nikon Optiphot utilisable en microscopie optique en lumière visible et en épifluorescence. Appareil photo Nikon F 301 et appareil photo numérique Nikon 4500.
• Microspectrofluorimètre Jobin-Yvon.

Affiliation Ecole Doctorale SIBAGHE

Nos enseignements