Biology of Marine Organisms and Biomimetics

La lumière constitue une source d'information presque instantanée pour tout organisme capable de percevoir une partie de ce rayonnement électromagnétique... Chez les animaux, la perception de la lumière est cruciale pour interagir avec l’environnement: les animaux voient (c.à.d. vision) ou plus généralement, perçoivent la lumière (c.à.d. photoréception) parfois même en absence d’yeux (c.à.d. photoréception extra-oculaire)… De manière contrastée, ils peuvent aussi transmettre de information via la lumière à d’autres organismes de la même espèce ou d’espèces différentes en incluant parfois des messages trompeurs : ils émettent (c.à.d. bioluminescence), réémettent (c.à.d. fluorescence), « réfléchissent » (p. ex. coloration) ou modulent la lumière (p. ex. iridescence)...

Au niveau moléculaire, la perception de la lumière est principalement permise, chez les animaux, par l’action de récepteurs couplés aux protéines G particuliers appelés opsines. Notre recherche vise à mieux comprendre comment les organismes marins sont capables de percevoir la lumière en utilisant les opsines. Comment sont organisés les photorécepteurs ? Quelle est l’importance fonctionnelle et évolutive de la diversité des opsines ? Comment la photoréception basée sur les opsines a-t-elle évoluée au sein de lignées zoologiques dépourvues de structures oculaires sensu stricto tels que les échinodermes ?

En parallèle, nous investiguons les interactions fonctionnelles possible entre la photoréception extra-oculaire et la bioluminescence chez les organismes lumineux. Les organismes bioluminescents sont-ils sensibles à leur propre lumière ? Sont-ils capables de contrôler leur bioluminescence à l’aide de la photoréception ?

Cette ligne de recherche est développée en collaboration étroite avec le Laboratoire de Biologie Marine de l’Université de Louvain-La-Neuve dirigé par le professeur Jérôme Mallefet.