Pour 2008, le domaine Ecosystème et Développement Durable compte 5 programmes :
• Génomique (dont le programme trilatéral européen),
• Alimentation et Industries Alimentaires : ALIA,
• Nouvelle technologie agricole et gestion intégrée des écosystèmes et territoires : Ecosys-terra,
• Biodiversa (Eranet),
• Contaminants, Ecosystèmes et Santé.
En 2008, le département renouvelle assez fondamentalement les thématiques de recherche des grands secteurs scientifiques du domaine :
• Deux nouveaux programmes sont créés :
o L’un est destiné à faire face aux nouvelles contraintes à moyen et long termes auxquelles l’agriculture sera confrontée, et qui déterminent le besoin d’une nouvelle révolution agricole, cinquante années après la grande vague technologique de l’après guerre. Elle sera fondée sur la conciliation entre de hauts niveaux de productivité et le respect de l’environnement dans le cadre des écosystèmes et des territoires. Il s’agit là d’une priorité. Ce programme a longuement été préparé par des groupes de travail et des séminaires incluant l’ensemble des acteurs concernés. Il a été débattu à différentes reprises avec le secteur privé qui en est averti.
o L’autre est destiné à renforcer significativement les bases scientifiques des solutions qu’il faut trouver aux nombreux problèmes très complexes de contamination (chimique, physique, biologique) dans l’environnement, qui se traduisent par des menaces sur la santé humaine et une perte de confiance des sociétés vis-à-vis de la science et de l’industrie. Or, l’évolution des technologies, le changement climatique, et la mondialisation des échanges devraient rendre plus fréquents les risques de contamination. Il est donc important de consacrer un effort structurant, particulièrement en matière d’épidémiologie, d’écotoxicologie (qu’il convient de renforcer), de toxicologie, d’écologie, de chimie, de métrologie et de faciliter l’interdisciplinarité pour traiter de ces objets complexes que sont les
trajectoires des contaminants dans les écosystèmes et de leurs conséquences sanitaires.
• Trois programmes sont profondément transformés :
o L’ensemble de la génomique est regroupé dans un seul programme.
L’enjeu principal est de faire en sorte que l’ensemble des communautés et des industriels du monde végétal, animal et microbien, ait un accès direct aux connaissances d’ensemble du secteur et profite des opportunités créees par de futures découvertes. Les GIS Génoplante et AGENAE qui cofinancent les appels à projets de l’ANR conserveront leur espace de décision propre tout en participant à l’ensemble.
o Le Programme National de Recherche en Alimentation et nutrition humaine après trois années d’investissement, prend fin et est créé un programme Alimentation et Industries alimentaires (ALIA). Après une réflexion approfondie du Comité de Pilotage du PNRA en lien avec les industriels, l’activité de ce domaine de recherche est recentrée sur la recherche partenariale ; ce secteur constitue en effet un des premiers secteurs économiques nationaux et un des tous premiers secteurs exportateurs, mais aussi un de ceux qui consacre le moins de ressources à la recherche et à l’innovation.
o Le programme Biodiversité, après 3 années, est transformé en un Eranet et devient « Biodiversa ». La transition devrait être relativement facile pour la communauté scientifique concernée. En effet, d’une part, le projet d’Eranet correspond assez directement aux souhaits du Comité de Pilotage du programme Biodiversité. D’autre part, un bon nombre des équipes qui répondaient aux appels à projets du programme Biodiversité étaient associées à des équipes de pays membres, ce qui posait quelquefois des problèmes de financement. L’Eranet apparaît donc comme une suite logique des collaborations européennes déjà engagées. Par ailleurs, une partie de la problématique biodiversité est aussi accessible dans le cadre du programme centré sur la gestion intégrée des écosystèmes et territoires dans les zones fortement anthropisées.
Il faut aussi noter que les programmes de ce secteur renforcent la coopération européenne en recherche avec le financement d’un appel à projets dans le cadre de l’Eranet Biodiversa, et l’ouverture à des actions de coopération bilatérale dans le cadre du programme ALIA et trilatérale dans le cadre du programme génomique. Enfin, tous les programmes sont ouverts à des collaborations internationales en particulier avec des équipes de pays du Sud.
GENOMIQUE
Programme mixte : partenarial et ouvert Recherche fondamentale et finalisée
Résumé :
Ce programme rassemble :
● le séquençage à grande échelle, le génotypage à grande échelle et les micro-arrays couvrant tout un génome ou pangénomiques, en tant que constitution de nouvelles ressources (humain, animaux, végétaux, microbes et métagénomique).
● la génomique fonctionnelle des animaux, des végétaux, et de leurs pathogènes.
● La mise au point de nouveaux outils.
● La génomique et métagénomique microbiennes fonctionnelles en liaison avec la chimie durable.
● Une partie des recherches sur les OGM.
Années pour lesquelles le programme serait prévu : 2008-2009-2010 Relations avec des programmes antérieurs de l’ANR :
Le programme GENOMIQUE recouvre les programmes antérieurs de l’ANR : Réseau de Génomique animale, Réseau de génomique végétale GENOPLANTE 2010, Génomique microbienne à grande échelle et OGM.
1. Finalités visées et résultats attendus
Résultats attendus :Les séquençages de génomes complets menés depuis maintenant 10 ans (humain, animaux plantes, microbes) ont mis à la disposition de la communauté scientifique des ressources d’une très grande retombée. La constatation unanime est que la connaissance de la séquence complète du génome d’un organisme (séquence et annotation des gènes prédits) a permis des progrès spectaculaires et rapides dans la plupart des domaines de recherche sur cet organisme. De nouveaux outils ont pu être mis au point pour identifier plus rapidement des gènes impliqués dans des fonctions de l’organisme sain et de l’organisme soumis à des stress biotiques ou abiotiques ; d’autres outils sont en cours de mise au point, qui représentent soit une amélioration des technologies en cours (débit, coût), soit de nouvelles approches.
L’évolution de la génomique rassemble plusieurs grands domaines :
• Pour les organismes où ces ressources génomiques sont déjà disponibles, il reste encore une partie importante des gènes prédits qui sont orphelins de fonction et des fonctions connues qui sont encore orphelines de gènes. L’aspect catalogue va donc continuer, avec de nouveaux outils ; dans le même temps, les transferts d’activité vers la
biologie cellulaire et la physiologie normale ou pathologique (domaines connexes à la génomique) vont s’amplifier.
• Pour les organismes orphelins de telles ressources génomiques, la pression des biologistes pour le séquençage et les génotypages va s’accroître considérablement.
Les grands organismes de recherche au sein desquels ces biologistes travaillent vont être soumis à de nombreuses demandes qui apparaîtront justifiées et pour lesquelles une programmation (donc des priorisations) sera nécessaire.
• Pendant la première phase de 10 ans, les grands centres de séquençage et de génotypage à l’échelle internationale ont mis au point, avec un niveau de concertation et de coopération très honorable, la première vague des technologies, uniformisée et optimisée. Depuis 2 ans, une nouvelle vague de technologies apparaît ; les plus avancées sont en cours d’optimisation, les plus récentes en phase de test ou de mise au point. Elles ont en commun deux paramètres importants ; elles sont plus rapides (très grand débit), ce qui est un premier avantage, et le prix du séquençage et du génotypage décroit très significativement, ce qui amène une
« démocratisation » certaine de ces ressources primaires. Déjà bien adaptées pour l’étude des génomes microbiens (petits et peu complexes), ces nouvelles technologies pourront vraisemblablement être appliquées aux génomes plus complexes des animaux et des plantes dans un futur assez proche, avec un minimum de dégradation de la qualité des ressources.
• Ces nouvelles technologies permettent de commencer l’étude des métagénomes, c’est-à-dire de l’ensemble des génomes des organismes présents dans une niche donnée, telle celles constituées par le tube digestif de l’homme et des animaux et par les stations d’épuration des eaux usées (recherches démarrées), par la rhizosphère (microorganismes de sols normaux, pollués ou en dépollution), ou par les milieux aquatiques (rivières océans).
• La génomique va constituer une approche importante -mais pas unique !- pour remporter l’immense challenge que constitue le nouveau comportement que l’espèce humaine doit dorénavant adopter pour pouvoir rentrer dans la durabilité. C’est particulièrement vrai pour mettre sur pied les nouvelles gestions des ressources énergétiques et spécialement pour la biomasse et ses bioconversions en liaison avec la chimie industrielle durable.
Impact espéré :
Les impacts attendus sont très nombreux ; ils touchent les différentes catégories d’organismes qui sont en interaction avec l’homme ; animaux d’élevage ou de compagnie, plantes à usage alimentaires et non alimentaires, microbes) ou en interaction entre eux (écosystèmes
« naturels »). Les impacts sur le plan de la gestion de l’énergie apparaissent primordiaux (cf ci-dessus).
Quelles seraient les conditions pour que l’impact espéré soit réalisé ?
La communauté scientifique a bien pris conscience de l’importance de la génomique, aussi bien parmi les chercheurs que parmi les instances de management des grands organismes de recherche. L’appropriation par les chercheurs et les jeunes scientifiques des différentes stratégies utilisables maintenant en génomique est appréciable ; la montée des demandes apparaît dans tous les secteurs (animaux, végétaux, microbes) et pose le problème des priorisations budgétaires, qui doit allier le niveau fondamental et les applications à caractère industriel. A cet égard, plusieurs considérations peuvent être dégagées :
• La place des programmes partenariaux doit être confortée ; dans cet esprit, il est remarquable que de nombreux projets déposés en génomique animale et en génomique des plantes ces dernières années visent des objectifs très similaires et surtout utilisent des stratégies et technologies tout à fait communes (les QTL constituent un très bon exemple, mais il en existe bien d’autres). Le regroupement des projets partenariaux en génomique animale et végétale devrait permettre d’une part d’augmenter les échanges au niveau des expériences acquises dans la conduite des démarches expérimentales, et d’autre part de constituer un ensemble homogène vis-à-vis des critères de priorisation, qui sont spécifiques aux recherches en partenariat par rapport aux recherches fondamentales, menées généralement par le seul secteur public. La situation de la génomique des microbes non pathogènes dans le secteur industriel, pour simplifier le secteur des bioconversions, ne semble pas encore suffisamment structurée pour être incorporée à cet ensemble.
• Des moyens bio-informatiques significatifs en personnel sont indispensables pour mener à bien ces projets. Cet aspect reste encore assez limitant pour une partie des communautés de biologistes.
• Une bonne concertation est nécessaire pour la priorisation des organismes biologiques en liaison avec les différentes sources de financement possible ; une fois les projets évalués sur des bases scientifiques, un comité de coordination réunissant les différentes instances de financement devra optimiser les prises en charge. A cet égard, il conviendra de séparer nettement les demandes limitées à la constitution des ressources (séquençage seul ou avec annotation, génotypage massif seul), des projets intégrés comprenant en plus de la génomique fonctionnelle.
Les activités de séquençage de l’Institut de Génomique (service GENOSCOPE) menées pour les équipes du secteur académique pourraient dès 2008 constituer un sous-ensemble de ce programme ANR.