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Projet PIE
Les transitions dans l’évolution induites par les interactions protéines-protéines
Le projet Protein-Interaction-Evolution (PIE) vise à explorer le rôle des interactions entre protéines dans l'évolution de la biodiversité. En se plaçant à différentes échelles d'organisation, le projet cherche à comprendre comment des interactions moléculaires peuvent émerger au cours de l'évolution, se modifier et diverger, ultimement contribuant à la diversification spectaculaire du monde vivant et à la naissance de nouvelles espèces.
Le projet PIE, c'est...
de financement Initiative d'Excellence
Durée du projet - renouvelable
La stratégie PIE : comprendre le projet
Des interactions trop peu étudiées
Le monde vivant est en constante évolution, à différentes échelles d'organisation, de la molécule unique à l'espèce entière. L'émergence de nouvelles espèces et l'acquisition de nouvelles fonctions-clés représentent des transitions majeures au cœur de ce processus biologique fondamentalement continu. Globalement, ces transitions reposent sur des modifications des interactions moléculaires au sein des individus ou entre eux, mais la manière dont ces changements se produisent reste peu documentée.
Le projet s'articule autour de plusieurs axes de recherche : l'analyse des génomes, la bioinformatique, la biologie structurale et l'algorithmique. Le projet PIE plusieurs laboratoires et hubs pour intégrer des données multi-omiques et développer de nouveaux outils bioinformatiques.
Les questions fondamentales abordées incluent l'établissement de nouveaux gènes, la formation de complexes protéiques et les barrières moléculaires entre espèces. Grâce à des technologies avancées comme AlphaFold2, le projet vise à prédire avec précision la structure et les interactions des protéines, ouvrant ainsi la voie à des découvertes sur l'évolution des espèces et les mécanismes de biodiversité.
La réponse à ces questions scientifiques nécessite une modélisation à grande échelle de la structure biophysique (3D) des protéines, ainsi que la modélisation et la mesure de leur capacité biochimique à former des interfaces stables, qui restent toutes deux des défis méthodologiques majeurs malgré des progrès récents remarquables.
En outre, l'étude à grande échelle de ces processus coévolutifs dans un large éventail d'espèces nécessite des développements algorithmiques de pointe pour optimiser la comparaison des structures 3D des protéines entre elles, et optimiser l'utilisation des bases de données de séquences protéiques au sein des génomes.
Découvrir les axes de recherche
Axe 1
Nouvelles protéines
- Intégration de nouveaux gènes-protéines dans les réseaux génétiques
Axe 2
Nouvelles interactions
- Formation et la diversification des interfaces protéiques
Axe 3
Nouvelles espèces
- Accumulation d'incompatibilités moléculaires
Axe 4
Nouveaux outils
-
Développement de méthodes et d'outils bioinformatiques innovants
En résumé
Le projet PIE se consacre à l'analyse des interactions protéiques, visant à éclairer les processus par lesquels des innovations évolutives et des transitions majeures se produisent dans le monde vivant. A l'heure où la biodiversité s'érode à un rythme sans précédent, son intérêt sociétal réside dans la compréhension des mécanismes par lesquels les espèces vivantes évoluent et se diversifient, en fournissant des connaissances essentielles pour faire face aux défis environnementaux actuels.
Les partenaires
Découvrir les structures et acteurs impliqués dans le projet PIE
CRIStAL, Centre de Recherche en Informatique, Signal et Automatique de Lille, UMR 9189 – Université de Lille, Centrale Lille, CNRS, Inria
MSAP, Miniaturisation pour la Synthèse, l’Analyse et la Protéomique, UAR 3290 - CNRS, Université de Lille
EEP, Évolution, Écologie et Paléontologie (Évo-Éco-Paléo), UMR 8198 - CNRS, Université de Lille
UGSF, Unité de Glycobiologie Structurale et Fonctionnelle, UMR 8576 - CNRS, Université de Lille
Plateforme Serre, cultures et terrains expérimentaux - Université de Lille
Plateforme Bilille, Bioinformatics, biostatistics and bioanalysis - Université de Lille, CNRS, Inserm, CHU Lille, Institut Pasteur
Plateforme MS4Omics, Spectrométrie de masse pour les Omics - CHU de Lille, CNRS, Inserm, Université de Lille
