Genoscope

The main objective in DEMO is to provide high-level hands-on, computational and transferable skill training to 13 Doctoral Candidates (DC) through a Joint Doctorate Program and to create a new generation of experts in hybrid catalysis. DEMO uses light (C1-C4) alkanes as example to study the conversion of a sustainable molecule (biomethane) into a relevant chemical in industry (methanol). This project combines 9 world-class research groups, experts in chemical engineering, organic chemistry, catalysis, modelling and spectroscopy from 7 countries. The 9 partners in academic (3), research centre (3), SME (2) and industrial (1) fields will provide recruited DCs with unique perspectives, preparing DCs for their personal career in research with specific skillsets. DEMO will integrate machine learning, organic chemistry, ab initio modelling, high-throughput and reactor engineering and in situ spectroscopy to discover enzyme-like species in Metal Organic Frameworks (MOFs). Specifically, DEMO will follow an interconnected strategy to discover optimal catalyst candidates: a) virtually generate a dataset with active species in MOFs and screen via Machine Learning; b) test the dataset value of a large sample dataset via experimental high-throughput engineering and modelling; c) understand testing outputs through in situ spectroscopy, titration kinetics and modelling; d) optimise protocols for synthetic materials towards biological analogies and engineer reaction conditions to search solvation phenomena. This way, DEMO expects to have a broad impact on the scientific community, EU industry and society by providing high-quality training in hybrid catalysis.

Les échelles fines océaniques (1 à 100 km, jours à semaines) jouent un rôle majeur dans la rédistribution des traceurs. Les modèles montrent que ce régime contrôle aussi la diversité du phytoplancton. Cependant, ce processus de biodiversité est aujourd'hui mal résolu dans les observations, et représente une source d'indétermination sur de problématiques, allant de l'export du carbone à la qualité de l'eau. En intégrant de manière innovante télédétection, génomique, plates-formes autonomes et échantillonnage robotique, ce projet fournira des observations sur la co-variation de la physique des échelles fines et de la diversité du phytoplancton. Ces données permettront pour la première fois de tester de scénarios biophysiques clèfs proposés dans le passé. Notre participation à un consortium international approuvé par CLIVAR contribuera à diffuser nos résultats et notre approche générale dans d'autres régions océaniques. L'ambition de ce projet, illustrée par la large participation et soutien international, est d'apporter une contribution importante au leadership de la recherche française sur la dynamique biophysique des océans à fine échelle, un domaine stratégique dans le développement futur de la science du climat.

The Biodiversity Genomics Europe (BGE) ProjectThe Biodiversity Genomics Europe (BGE) Project has the overriding aim of accelerating the application of genomic science to enhance understanding of biodiversity, monitor biodiversity change, and guide interventions to address its decline. BGE coordinates and upscales DNA barcoding and reference genome generation in the context of European biodiversity. The Project develops synergies by aligning efforts and resources of the DNA barcoding and genome sequencing communities across the continent. The BGE objectives with derived ambitions: CAPACITY: To establish functioning biodiversity genomics networks at the European level to connect and grow community capacity to use genomic tools to help tackle the biodiversity crisis With the ambition to (a) Future-proof our networks on biodiversity genomics research, (b) lower access thresholds to biodiversity genomics research, and (c) promote co-creation and citizen engagement. PRODUCTION - To establish and implement large-scale biodiversity genomic data-generating pipelines for Europe to accelerate the production and accessibility of genomic data for biodiversity characterisation, conservation and biomonitoring With the ambition to (a) establish distributed and inclusive capacity, (b) build economies of scale and (c) connect previously disjoined resources to deliver relevant knowledge. APPLICATION - To apply genomic tools to enhance understanding of pan-European biodiversity and biodiversity declines to improve the efficacy of management interventions and biomonitoring programmes. With the ambition to (a) improve the use of biodiversity genomics data in science policy and (b) establish European-wide large scale biodiversity genomics research mechanisms. The BGE Consortium is comprised of 33 partners across 20 countries and brings together, for the first time at this scale, the two communities for barcoding and reference genome to implement its aspirational programme.

Marine biodiversity sustains ecosystem services for planetary and human health. Recent surveys of marine ecosystems have unveiled our ignorance of the richness and functioning of marine life, which is changing in the Anthropocene at a faster pace than terrestrial life. BIOcean5D unites major European centers in molecular/cell biology (EMBL), marine biology (EMBRC), and sequencing (Genoscope), together with 26 partners from 11 countries, to build a unique suite of technologies, protocols, and models allowing holistic re-exploration of marine biodiversity, from viruses to mammals, from genomes to holobionts, across multiple spatial and temporal scales stretching from pre-industrial to today. A focus is to understand pan-European biodiversity land-to-sea gradients and ecosystem services, including marine exposomes, notably with an expedition (TREC, 2023/24) that will deploy mobile labs, research vessels including the Tara schooner, and innovative citizen science tools, across 21 coastal countries and 35 marine labs from the Mediterranean to Arctic seas. New data will be harmonized with existing data into an open-access data hub, leveraging international infrastructures, and generating transformative, cross-technologies/cross-scales standard marine biodiversity knowledge at the socio-ecosystem level. Knowledge will inform and constrain (i) new theories and models of marine biodiversity ecological and evolutionary dynamics and drivers, at both taxonomic and functional scales, (ii) a portfolio of novel holistic indicators of marine ecosystem health, (iii) innovative methods and protocols for economic and legal valuations of marine biodiversity and services integrating the dynamical and functional complexity of marine life. BIOcean5D will create a unique opportunity to bridge molecular/subcellular biology to organismal biology, theoretical ecology and econometrics, and marine complex systems to social sciences, toward the sustainable preservation of our oceans and seas.

Cell and gene therapies offer a massive paradigm shift from current treatment options and hold the potential to cure previously untreatable diseases. Naturally-occurring and genetically modified T cells with chimeric antigen (CAR) or T cell receptors (TCR) have demonstrated remarkable curative capacities against advanced hematologic malignancies but have shown limited efficacy in treating solid tumors. Major barriers hindering the full antitumor potential of T cells are the immunosuppressive signals and persisting antigenic stimuli within the tumor microenvironment that inexorably push T cells into a highly dysfunctional state called “exhaustion”. Herein, we propose a groundbreaking technology, T-FITNESS, which will enable antitumor T cells to become refractory to exhaustion. At the core of the platform are microRNA (miRNA)-based synthetic logic circuits capable of rewiring the transcriptional networks orchestrating T cell exhaustion. By harnessing the power of CRISPR/Cas genome editing, we will integrate sensors of miRNAs upregulated in exhausted cells into untranslated regions of one or more transcription factors driving T cell exhaustion, to enable their fine-tuned downregulation. We will validate the reprogramming efficacy of T-FITNESS by performing extensive functional analyses in vitro and in vivo and advance the best circuits towards the clinic by developing an automated cGMP-compliant manufacturing process for point-of-care production of T-FITNESS-edited CAR-T cells. To develop this innovative platform, we will bring together a multidisciplinary consortium of academic and industry partners that combine their unique expertise in T cell therapy and immunology, synthetic biology, genome editing, cGMP manufacturing, bioinformatics, and communication. Easily integrable within CAR-T, TCR-T, and tumor-infiltrating lymphocyte (TIL) platforms, T-FITNESS will unleash the curative potential of T cell therapy for the benefit of an ever-growing number of cancer patients.

Thrid-generation, single-molecule long-read sequencing technologies such as Nanopore and Pacbio are revolutionizing transcriptome research and are expected to outcompete short-reads sequencing for gene expression studies. However, technical and bioinformatics challenges exist to the realization of this full potential. In this project, we will train a team of excellent Doctoral Candidates to become the European and world leaders in the field of long reads transcriptome sequencing (lrRNA-seq). The team will address three fundamental aspects of current barriers to the progress that these technologies face. a) Obtaining high-quality sequencing and preprocessed data from improved library preparation protocols and bioinformatics preprocessing methods, b) Establishment of benchmarked analysis pipelines for the application of these approaches to genome annotation and isoform usage analysis both in bulk and single-cell samples, and c) Extension of long reads to multi-omics applications for the study of regulatory biology. Additionally, DC will follow an intensive and comprehensive training program composed of scientific and soft skills training, including activities related to pressing societal challenges such as climate change, diversity and inclusion, and the ethics of science. Students will complement their education through secondments in top European laboratories and Companies as well as through exposure to a network of worldwide experts in the field of RNA research.

Parallèlement à l'évolution des animaux et des plantes, les bactéries ont acquis la capacité d'interagir intimement avec les cellules eucaryotes. Ces associations forment un continuum dynamique allant de la pathogénicité au mutualisme, le long duquel les bactéries peuvent rapidement évoluer et changer leur mode de vie. Cependant, les mécanismes moléculaires par lesquels les bactéries s'adaptent à de nouveaux hôtes et à de nouveaux types d'interaction sont mal connus. Dans ce projet, nous proposons d'analyser conjointement une combinaison unique de deux expériences d'évolution, dans lesquelles la même bactérie du sol phytopathogène, Ralstonia solanacearum, a été adaptée à différents hôtes d'une part et à un mode de vie différent, l'endosymbiose avec une légumineuse, d'autre part. Les bases moléculaires qui sous-tendent (1) la propension de ce pathogène à avoir une gamme d'hôtes très large et à émerger de manière récurrente sur de nouveaux hôtes et (2) l'émergence de symbiotes fixateurs d'azote des légumineuses, des bactéries très diverses sur le plan phylogénétique, seront élucidées. Le mode (génétique et épigénétique, avec plus spécifiquement l’implication des modifications du méthylome) et les cibles moléculaires (fonctions biologiques) de ces processus adaptatifs seront analysés. Les points communs mais aussi les spécificités conduisant à ces différents modes de vie seront mis en évidence. Enfin, les fonctions pré-requises nécessaires à la colonisation d'hôtes spécifiques ou prédisposant à la symbiose avec les légumineuses seront identifiées. Ainsi, le projet mettra en lumière les mécanismes adaptatifs impliqués dans les transitions évolutives chez les bactéries, des phénomènes d'importance critique dans un contexte de changement global où les biomes terrestres, sous l’effet des activités humaines, se transforment à un rythme sans précédent.

Bien que les éléments transposables (TE) affectent de façon majeure l’évolution des génomes, les mécanismes permettant leur accumulation restent mal connus. Les modes de reproduction jouent certainement un rôle central, mais l’impact des transitions fréquentes de l’allogamie à l’autogamie reste méconnu. Ce projet vise à déterminer la distribution génomique des nouvelles insertions de TE chez deux espèces allogames Arabidopsis lyrata et A. halleri et à la comparer à celle observée chez leur apparentée autogame, A. thaliana, ainsi que dans certaines populations Nord-Américaines de A. lyrata qui montrent une transition vers l’autogamie. Pour relever le défi lié à l’analyse des séquences répétées telles que les TEs, nous produirons 100 génomes d’A. lyrata et A. halleri issus de l’assemblage de longs fragments. Nous comparerons l’intensité de la sélection naturelle agissant sur les nouvelles insertions entre les trois espèces. En outre, nous analyserons les patrons et vitesses d’accumulation des TEs dans une région clé du génome, le locus-S, qui contient les gènes d’auto-incompatibilité chez les deux espèces allogames. Cette région montre des patrons d’évolution moléculaire similaires à celle des chromosomes sexuels en raison d’une absence de recombinaison, d’une très faible homologie de séquence entre haplotypes d’auto-incompatibilité, et d’un fort taux d’accumulation de TEs. Nos résultats apporteront des réponses inédites quant à la façon dont les modes de reproduction affectent l’activité des TEs. Ce projet devrait également permettre d’élucider le rôle des TEs comme moteurs d’évolution du système de reproduction au travers de leur accumulation au locus-S chez les Brassicaceae et leur rôle potentiel dans l’apparition de petits ARNs impliqués dans le contrôle des relations de dominance entre allèles du locus-S. Les méthodes et paradigmes générés par ce projet devraient trouver de nombreuses applications dans l’étude des espèces présentant un haut niveau d’hétérozygotie et de grands genomes, dont l’homme notamment.