20 unités de recherche réparties sur le territoire Des missions de formation, d’information et de valorisation dont 13 unités associées à d’autres organismes (écoles d’ingénieurs, écoles vétérinaires, universités, Institut Pasteur, CNRS) Lille : • Hygiène des surfaces alimentaires ; biofilms Tours : • Zoonoses ; antibiorésistancesépidémiologie; relation animal/pathogène Rennes : • Écosystème laitier ; matrice fromagère ; mammites ; probiotiques Jouy-en-Josas et Grignon : • Microbiote intestinal ; interactions homme/micro-organismes ; probiotiques • Pathogènes opportunistes ; biodiversité ; adaptation ; biofilms ; écosystèmes alimentaires (fromage et viande) ; bioconservation des aliments • Biologie des systèmes ; biologie synthétique ; biotechnologies blanches ; lipides microbiens ; agrocarburants • Bioinformatique ; métagénomique Nancy : • Bioconservation des aliments ; flore carnée indésirable • Pathosphère alimentaire ; flore indésirable ; E. coli pathogènes ; pathologie bactérienne intestinale • Microbiote intestinal; métabolisme des fibres • Champignons producteurs de mycotoxines Aurillac : • Écosystèmes fromagers ; sécurité sanitaire ; microbiologie des fromages AOC Toulouse : • Biologie des systèmes ; ingénierie métabolique et enzymatique ; biotechnologies Avignon : • Sécurité microbiologique des végétaux transformés Marseille : Narbonne : • Écosystèmes microbiens et dépollution ; écologie microbienne fondamentale ; biogaz ; méthanisation Montpellier : • Biodiversité fongique ; dégradation de la lignocellulose ; biotechnologies blanches ; agrocarburants • Biologie des systèmes ; levures œnologiques ; physiologie intégrative ; contrôle de la fermentation Europe 7 coordinations, 12 participations 34% Collaboration, au cours des cinq dernières années, avec plus de 500 partenaires des secteurs public (55%) et privé (45%), apportant aux équipes de recherche du département environ 37M€ de moyens financiers complémentaires. ≈ 200 personnes ≈ 30-50 personnes ≈ 1-20 personnes - 280 scientifiques (chercheurs, enseignants-chercheurs et ingénieurs) - 160 techniciens - 180 jeunes scientifiques en formation 7% Partenaires privés 78 contrats Collectivités territoriales …dans une dynamique d’innovation et de valorisation 32 projets Pôles de Compétitivité 7 projets ISI-OSEO 1 projet Protection des résultats par un portefeuille de 36 familles de brevets (~ 5 dépôts de nouvelles demandes par an) portant sur des fonctions biologiques, des outils et des procédés. Valorisation par ~ 30 licences d’exploitation commerciale de brevets et savoir-faire. - Plus de 300 articles publiés chaque année dans des revues scientifiques internationales, dont 40% en collaboration avec un institut étranger ; - 2/3 des articles publiés dans des revues de notoriété excellente ou exceptionnelle. - Interventions dans les média (presse, radio, télévision) - Accueil de collégiens et lycéens dans les laboratoires - Participation à des manifestations d’intérêt général : fête de la science, conférences et salons grand public, … 30 2011 - Directeur de la publication : E. Maguin, Chef du département MICA Conception et réalisation : D. Canceill, J. Goacolou et l’équipe du Département MICA Conception graphique, dessins et impressions : Groupe GT Un budget de fonc4onnement annuel de 32,8 M€ (salaires inclus) INSTITUT NATIONAL DE LA RECHERCHE AGRONOMIQUE DÉPARTEMENT Microbiologie et chaîne alimentaire Centre de recherche de Jouy-en-Josas Domaine de Vilvert - 78352 Jouy-en-Josas CEDEX - France Contact : [email protected] Contrats publics Projets européens 2 M€ 4,2 M€ 27 28 www.inra.fr/mica/ Recherche, Partenariat, Innovation : Subven4ons d'état des préoccupations au cœur du Département Microbiologie et chaîne alimentaire 24,1 M€ 2,5M€ 18% 6% L’information des citoyens Un budget de fonctionnement annuel de 32,8 M€ (salaires inclus) Contrats industriels 29% 6% Divers partenaires publics www.inra.fr/mica/ ANR 20 coordinations 60 participations Des collaborations internationales Effectifs du département : Un potentiel humain de 630 personnes 29 n partenariat scientifique et socio-économique U diversifié… Clermont-Ferrand - Theix : Bordeaux : Encadrement de 120 doctorants pour des thèses financées ou co-financées par : - des partenaires publics : bourses de thèses institutionnelles (Ministère de la Recherche, INRA, ANSES, conseils régionaux…) ou liées à des contrats de recherche spécifiques (ANR, projets européens, réseaux Marie-Curie…) ; - des partenaires privés : bourses Cifre, contrats industriels. Accueil d’une soixantaine de jeunes post-doctorants chaque année sur des projets contractuels. • Mécanismes de l’évolution bactérienne ; transfert de gènes ; réponse au stress et adaptation ; variabilité génomique ; rhizosphère ; écosystème buccal Nantes : n acteur de la formation des jeunes U scientifiques Département Microbiologie et chaîne alimentaire (MICA) Le département MICA (Microbiologie et chaîne alimentaire) est l’un des 14 départements scientifiques de l’INRA. Il regroupe la majorité des microbiologistes de l’institut au sein de 20 unités de recherche réparties sur tout le territoire. Ressources biologiques et technologiques de MICA …mutualisées entre différents laboratoires, départements et organismes de recherche : Ces collections, certifiées Iso 9001, du Centre International de Ressources Microbiennes sont destinées à conserver, analyser et valoriser les microorganismes d’intérêt alimentaire ou biotechnologique: • Bactéries d’intérêt alimentaire (Rennes) • Bactéries pathogènes animales et isolées des aliments (Tours) • Champignons filamenteux impliqués dans la transformation des biomasses végétales (Marseille) • Levures d’intérêt biotechnologique (Grignon) • Bactéries phytopathogènes (Angers) Missions de MICA de l’INRA. Contribuer au développement durable par la composante microbienne. Réduire les risques microbiens en santé animale, dans la chaîne alimentaire et en santé humaine. Organiser l’animation transversale de la microbiologie à l’INRA. Enjeux socio-économiques de MICA Amélioration de la qualité microbiologique des aliments Prévention des risques microbiens en santé publique Réduction des risques de zoonoses Développement des biotechnologies blanches Transfert des connaissances dans le domaine de la nutrition et de la santé 8 9 10 Objectifs scientifiques de MICA Diversité et complémentarité des microorganismes étudiés 5 collections de microorganismes, plus de 20 000 souches 11 Acquérir des connaissances fondamentales dans le champ des missions Les atouts de MICA Le sens des mots : systémique Biologie des systèmes (ou biologie ant à vis he ou biologie intégrative) : approc ique en comprendre un système biolog ations via intégrant l’ensemble des inform une modélisation informatique • des microorganismes d’intérêt agro-alimentaire ou biotechnologique : bactéries, levures, champignons filamenteux… • des microorganismes d’intérêt pour la santé publique : probiotiques, commensaux… • des écosystèmes microbiens : flores d’affinage, digestive (humaine et animale) et de dépollution… • des pathogènes de l’environnement : mycobactéries, staphylocoques, Bacillus cereus, champignons producteurs de mycotoxines… • des pathogènes d’origine animale : Salmonella, Listeria, E. coli, Brucella, Campylobacter… • des pathogènes d’origine humaine : staphylocoques, streptocoques, entérocoques, Candida albicans, E. coli… Des réseaux scientifiques thématiques incubateurs de projets sur he visant à Biologie synthétique : approc systèmes la synthèse et à l’ingénierie de biologiques nouveaux sformations Biotechnologies blanches : tran es ou des industrielles utilisant des enzym microorganismes gènes d’un Métagénome : ensemble des écosystème microbien Microbiote : ensemble des tème microorganismes d’un écosys 13 14 15 16 17 Des équipements de haute technologie • Omique (Génomique, Métagénomique, Transcriptomique, Protéomique, Métabolomique et Fluxomique) : dans lequel Pathosphère : environnement pathogène me nis rga se développe un microo s bénéfiques Probiotiques : microorganisme pour la santé : recherches Recherches translationnelles découverte qui permettent de passer d’une . tion scientifique à une applica de l’animal Zoonose : maladie transmissible à l’homme - MetaQuant : Métagénomique quantitative ; séquençage ADN à haut débit (Jouy-en-Josas) - Phenos : Métagénomique fonctionnelle pour le criblage à haut débit des interactions bactéries/cellules (Jouy-en-Josas) - GenoToul : Génome et transcriptome (Toulouse) - Papsso : Plateau d’analyses protéomiques de Paris Sud-Ouest (Jouy-en-Josas) - Metasys : Métabolomique et fluxomique (Toulouse) - PFEM : Plateforme exploration du métabolisme, des gènes aux métabolites (Theix) • Bioinformatique : • des pathogènes de la chaîne alimentaire • les probiotiques • la nutrition et les écosystèmes microbiens • les biofilms Un savoir-faire et des compétences multiples • De la connaissance des génomes…à la modélisation • Des contaminants microbiens… à la sécurité alimentaire 21 • Du microbiote digestif… à la nutrition et la santé humaine • Des bactéries modèles… aux bactéries d’intérêt industriel • Des levures et champignons… à la maîtrise des procédés agro-alimentaires et biotechnologiques Des métiers diversifiés pour une démarche intégrée Chercheurs, ingénieurs, techniciens : animaliers, biochimistes, biologistes, bioinformaticiens, biomathématiciens, biophysiciens, fromagers, généticiens, gestionnaires, informaticiens, microbiologistes, modélisateurs, physico-chimistes, physiologistes… - Migale : Analyses de données génomiques et post-génomiques (Jouy-en-Josas) • Imagerie : microscopie optique, à épifluorescence, électronique, confocale - Mima2 : Microscopie et imagerie des microorganismes, animaux et aliments (Jouy-en-Josas) - PTM : Plateau technique de microscopie (Theix) • Technologie alimentaire : - Atalis : Atelier de technologie alimentaire au service de la santé, de type P2 (Jouy-en-Josas) - Fromagerie expérimentale, de type P2 (Aurillac) - Lait : Plateforme de recherche en technologie laitière (Rennes) 1. De la biologie des systèmes à la biologie synthétique et aux biotechnologies Mots clefs : biologie prédictive, modélisation Étudier la régulation des cellules et la modéliser pour prédire leur adaptation à un changement environnemental. Optimiser des génomes microbiens (bactéries et levures) pour comprendre leurs fonctions ou pour concevoir des stratégies biotechnologiques innovantes (production de biocarburants, bioplastiques, enzymes, vitamines,…). • Animalerie : - Anaxem : Animalerie de rongeurs sans germes et à microbiote contrôlé (Jouy-en-Josas) - PFIE : Plateforme d’infectiologie expérimentale de type P3 (Tours) Accédez aux sites web de chaque plateforme sur www.inra.fr/mica/organisation/plateformes_et_ressources_biologiques 2. De la biodiversité à l’évolution et à la pathogénicité Mots clefs : pathogènes, pathosphère et pathosystème digestif 22 23 Comprendre les bases moléculaires de certaines infections. Développer des stratégies anti-infectieuses non-antibiotiques. Prendre en compte la pathosphère et son impact, pour développer des recherches translationnelles 12 3. De la caractérisation des écosystèmes à leur analyse fonctionnelle et à leur maîtrise Mots clefs : microbiote, métagénome, écologie, aliments, digesteurs, modélisation Comprendre le fonctionnement des écosystèmes microbiens et les modéliser pour prédire leur évolution. 18 Contribuer à une nutrition personnalisée, prenant en compte le génome et le métagénome. 19 20 Affiner le pilotage des procédés industriels fermentaires (alimentaires, de dépollution et de production d’énergie). Légendes et crédits photos (copyright INRA pour toutes les photos) : Couverture : 1. (photo sépia verticale) : Forme mutante de la bactérie du sol Bacillus subtilis (R. Carballido-Lopez). Vignettes de gauche à droite : 2. Lactobacillus sakei, bactérie intervenant naturellement dans la conservation des saucissons secs (F. Chiaramonte). 3. Travail de laboratoire (B. Nicolas). 4. Lactobacillus bulgaricus, l’une des deux bactéries du yaourt (F. Rul). 5. Lactococcus lactis, bactérie utilisée dans la fabrication de certains fromages (MP. Chapot-Chartier). Bas de page : 6 et 7. Aliments divers (JP Bruno, J Weber). Pages intérieures : 8. Image brute d’une analyse sur un séquenceur d’ADN de dernière génération (S. Kennedy). 9. Épis de blé contaminés par le champignon producteur de mycotoxines, Fusarium graminearum (C. Barreau). 10. Enterococcus faecalis, bactérie pathogène opportuniste du tube digestif (L. Rigottier-Gois, T. Meylheuc). 11. Staphylococcus epidermidis, bactérie pathogène opportuniste capable de former des biofilms (JO. Kamgang, M. Naitali). 12. Fusarium graminearum marqué avec une protéine fluorescente (C. Barreau). 13. Colonies de levures sur une boîte de Petri (C. Maitre). 14. Pycnoporus sanguineus, champignon filamenteux riche en enzymes capables de dégrader la lignine des fibres végétales, dans les filières de production de bioéthanol (A. Favel). 15. Biofilm de Stenotrophomonas maltophilia, bactérie responsable de maladies nosocomiales (P. Lacroix-Gueu, R. Briandet). 16. Lactobacillus sakei (F. Chiaramonte). 17. Levures « obèses » : accumulation de lipides chez la levure Yarrowia lipolytica pour la production de biocarburants (JM. Nicaud). 18. Travail de laboratoire (B. Nicolas). 19. Atelier de technologie des aliments en environnement sécurisé P2 (A. Delacroix-Buchet). 20. Travail de laboratoire (B. Nicolas). 21. Biofilm de deux souches différentes de la bactérie Escherichia coli (R. Briandet). 22. Travail de laboratoire (C. Maitre). 23. Prélèvement de bioaérosols pendant le retournement d’andains sur plateforme de compostage (N. Wéry). 24. Travail de laboratoire (B. Nicolas). 25. Manipulation dans l’animalerie de rongeurs sans germes et à microbiote contrôlé (B. Nicolas). 26. (fond de carte) Biofilm de la bactérie du sol Bacillus subtilis (A. Bridier, T. Meylheuc). 27. Bacillus subtilis (A. Chastanet). 28. Stenotrophomonas maltophilia (P. Lacroix-Gueu, R. Briandet, T. Meylheuc). 29. Cours en amphi (B. Nicolas). 30. Empreinte d’une main sur un milieu de culture : les microorganismes déposés se sont multipliés et ont formé des colonies (B. Nicolas). 22 24 25