Construire la SeaBase : Une infrastructure bio-informatique autour des génomes marins

La santé des océans est de plus en plus menacée par la perte d'habitat, la pollution, le changement climatique et d'autres changements environnementaux délétères.  Comprendre les mécanismes qui assurent le maintien des écosystèmes marins et de la biodiversité est un défi énorme que les scientifiques du Marine Biological Laboratory sont particulièrement bien placés pour relever en étudiant les organismes marins et leurs microbiomes au niveau moléculaire, cellulaire et des écosystèmes.

Comme les humains, les animaux marins tels que les coraux, les éponges, les moules, les calmars et les poissons sont associés à des communautés microbiennes complexes - leurs microbiomes - qui reflètent leur régime alimentaire, leur âge, leur état de santé et une multitude d'autres facteurs. Par exemple, les changements d'acidité ou de température peuvent modifier les microbiomes associés au corail avant qu'il ne subisse un blanchiment irréversible. En fait, les microbiomes jouent le rôle de "canari dans une mine de charbon" pour la santé des océans : les modifications des microbiomes peuvent être utilisées pour surveiller la santé des espèces, prédire la perte de biodiversité et révéler l'efficacité des méthodes scientifiques d'atténuation.  En outre, nous reconnaissons maintenant que tout aspect de la physiologie animale, y compris le développement, la régénération, le comportement et le vieillissement, peut être mieux compris à la lumière de cette symbiose métazoaire-microbienne.

Dans le cadre de l'enquête permanente du Marine Biological Laboratory sur les défis anthropomorphiques et autres pour la santé des océans, nous avons lancé une nouvelle initiative de grande envergure portant sur les génomes et les microbiomes des organismes marins. Ce programme multidimensionnel et multidisciplinaire s'appuiera sur les récentes avancées en biologie, en imagerie et en informatique, qui élargissent notre capacité à explorer les processus biologiques complexes dans les organismes marins.

Dans le cadre de cette initiative, nous cherchons à établir SeaBase, une infrastructure bioinformatique ouverte pour la recherche sur la biodiversité marine. SeaBase intégrera les données du génome, du transcriptome et du microbiome associé pour les espèces individuelles avec des informations contextuelles telles que la distribution et la diversité locales et mondiales ainsi que les paramètres physiques, chimiques et biologiques de l'habitat. Nous développerons de nouveaux outils pour faciliter la comparaison de ces données complètes entre les espèces et les habitats afin de comprendre les facteurs de changement dans les écosystèmes marins qui modulent la biodiversité. Le projet Génomes et microbiomes des organismes marins a été lancé en juillet 2016 et constitue une composante permanente du plan stratégique du LBM. La composante SeaBase est un projet de trois ans. La partie pour laquelle nous demandons un financement sera achevée au cours de la première année.