Les tutelles
CNRS-MNHN
Benjamin MARIE
Entité de rattachement
CCE Cyanobactéries, cyanotoxines et environnement
Spécialité
Ecotoxicologie
Contact
Responsabilités dans l'unité
- Coordinateur du plateau technique de spectrométrie de masse bio-organique du MNHN
- Coordinateur du plateau technique de RMN du MNHN
- Responsable scientifique de l’animalerie Médaka
- Organisation des séminaires de l'unité pour l'équipe CCE (co-correspondants de l'UMR MCAM : S Prado, D. Depoix et S. Zirah)
Activités de recherche
Benjamin Marie est porteur plusieurs programmes de recherche scientifique nationaux (PRES SU « DANCE », « Procytox », ENVIROMICS « Toxcyfish », ATMs du MNHN et région IDF-R2DS) et a également contribué à de nombreux autres (e.g. ANR Cypher, Accro-Earth, GDR Adequa, ANSES Cyantoxchro) et internationaux (Tournesol, Cogito, COST Biomineralix and Cyanocost). Il développe ses recherches en favorisant une interface entre des approches et des disciplines complémentaires, telle l’écologie, écotoxicologie, l’écophysiologie, avec un intérêt marqué pour les questions relatives à l’évolution et aux processus adaptatifs. Il possède une expérience concrète en expérimentation animale (Marie et al. 2006, Mar Biol 150:273-284 ; Le Manach et al. 2016, ES&T 50:8324-8334), en caractérisation des cyanotoxines, en anatomopathologie (Marie et al. 2012, Aquat Toxicol 114:39-48), en protéomique (Marie et al. 2012, PNAS 109:20986-20991 ; Marie et al. 2013, Proteomics 13:3109-3116), en transcriptomique (Qiao et al. 2016 Sci Reports 6:e32459 ; Joubert et al. 2010, BMC Genomics 11:613), ainsi qu’en échantillonnages environnementaux (Génard et al. 2013, Aquat Biol 18:217-228). Les résultats scientifiques qu’il a produit ont d’ores et déjà été publié dans 42 d’articles de recherche publiés dans des revues internationales (Hindex 2016 > 21), dont 16 publications qu’il a signé comme auteur principal.
Recherches actuelles
IMPACTS ECOTOXICOLOGIQUES DES CYANOBACTERIES SUR LES POISSONS D‘EAU DOUCE :
L'augmentation de la fréquence et de l'intensité des efflorescences de cyanobactéries observées depuis quelques décennies est liée à l'anthropisation des milieux et aux changements environnementaux globaux. Les préjudices pour le fonctionnement des écosystèmes aquatiques comprennent : des perturbations de la chaîne trophique, une diminution de la pénétration de la lumière dans l'eau, une diminution de l'oxygène dissous disponible, mais également la production de métabolites secondaires toxiques pour l'ensemble des organismes qui y sont exposés. En effet, de nombreux genres de cyanobactéries sont susceptibles de produire et de relarguer dans l'eau des molécules aux propriétés éminemment toxiques. Citons les microcystines, hépatotoxines les plus fréquemment rencontrées, provoquant des troubles hépatiques pouvant aller jusqu'à la mort des organismes qui les ingèrent.
D'une manière générale, si les effets toxicologiques (stricto sensus) des hépatotoxines, comme les microcystines, ont fait l'objet de nombreuses études et sont aujourd'hui assez bien documentés, les études fondamentales en « écotoxicologie » permettant d'évaluer les effets des cyanobactéries et de la diversité de leurs métabolites sur les populations piscicoles naturelles sont rares. Il est nécessaire de considérer l'ensemble complexe des modalités d'exposition des organismes aux cyanobactéries et à leurs métabolites. En effet, ces molécules, aux effets toxiques multiples sont susceptibles de perturber la dynamique des peuplements piscicoles à la fois en altérant leur état physiologique général, mais également en altérant directement les capacités de reproduction.
Ce projet vise à appréhender, dans un contexte d'environnements changeants, l'ensemble des conséquences toxicologiques de la diversité des métabolites des cyanobactéries, en prenant soin de placer les expérimentations dans des conditions proches de celles rencontrées dans l'environnement. Ce projet s'appuie à la fois sur une démarche expérimentale intégrée, ainsi que sur une connaissance approfondie des mécanismes de toxicité à l'échelle moléculaire afin de permettre de mieux appréhender leurs conséquences sur les échelles supérieures, allant des cellules aux communautés aquatiques. Cette composante permettra d'alimenter les modèles globaux de fonctionnement des écosystèmes aquatiques impactées ou non par les cyanobactéries.
Bien que ces travaux se focalisent dans un premier temps principalement sur un groupe spécifique de toxines et sur certains des organismes qui sont touchés par ces efflorescences toxiques, ils fourniront des informations fondamentales à la compréhension des mécanismes moléculaires de la toxicité des cyanobactéries et permettront tout particulièrement de placer ces données dans un contexte écosystémique et écologique plus large.
Publications
2022
- Décembre 2022 — Metagenome-Based Exploration of Bacterial Communities Associated with Cyanobacteria Strains Isolated from Thermal Muds. Cyanobacteria constitute a pioneer colonizer of specific environments for whom settlement in new biotopes precedes the... Microorganisms. Vol. 10, n° 12, p. 2337. Number: 12 Publisher: Multidisciplinary Digital Publishing Institute.,ISSN:2076-2607
- Décembre 2022 — Widespread formation of intracellular calcium carbonates by the bloom-forming cyanobacterium Microcystis. The formation of intracellular amorphous calcium carbonates (iACC) has been recently observed in a few cultured strains of... Environmental Microbiology.,ISSN:1462-2920
- Novembre 2022 — Establishment of the Bacterial Microbiota in a Lab-Reared Model Teleost Fish, the Medaka Oryzias latipes. Oryzias latipes is an important model organism for physiology, genetics, and developmental studies, and has also emerged as a... Microorganisms. Vol. 10, n° 11, p. 2280. Number: 11 Publisher: Multidisciplinary Digital Publishing Institute.,ISSN:2076-2607
- Octobre 2022 — Gut microbiota and holobiont metabolome composition of the Medaka fish (Oryzias latipes) are affected by a short exposure to the cyanobacterium Microcystis aeruginosa. Blooms of toxic cyanobacteria are a common stress encountered by aquatic fauna. Evidence indicates that long-lasting blooms... Aquatic Toxicology. P. 106329.,ISSN:0166-445X
- Septembre 2022 — Characterization of Potential Threats from Cyanobacterial Toxins in Lake Victoria Embayments and during Water Treatment. Africa’s water needs are often supported by eutrophic water bodies dominated by cyanobacteria posing health threats to riparian... Toxins. Vol. 14, n° 10, p. 664.,ISSN:2072-6651
- Août 2022 — The success of the bloom-forming cyanobacteria Planktothrix: Genotypes variability supports variable responses to light and temperature stress. Cyanobacterial blooms can modify the dynamic of aquatic ecosystems and have harmful consequences for human activities. Moreover... Harmful Algae. Vol. 117, p. 102285.,ISSN:1568-9883
- Juin 2022 — Fish metabolome from sub-urban lakes of the Paris area (France) and potential influence of noxious metabolites produced by cyanobacteria. The recent democratization of high-throughput molecular phenotyping allows the rapid expansion of promising untargeted multi-... Chemosphere. Vol. 296, p. 134035.,ISSN:0045-6535
- 2022 — The culture collection of cyanobacteria and microalgae at the French National Museum of Natural History: a century old but still alive and kicking ! Including in memoriam: Professor Alain Couté. Cyanobacteria and eukaryotic microalgae are key players in life on Earth. They have adapted to a broad diversity of ecosystems... Cryptogamie, Algologie. Vol. 43, n° 3, p. 41-83.,ISSN:0181-1568
- 2022 — Fish gut-associated bacterial communities in a tropical lagoon (Aghien lagoon, Ivory Coast). Aghien lagoon (Ivory Coast) is a eutrophic freshwater lagoon that harbors high biomasses of phytoplankton. Despite Increasing... Frontiers in Microbiology. Vol. 13.,ISSN:1664-302X
- 2022 — Impacts of nutrient loading and fish grazing on the phytoplankton community and cyanotoxin production in a shallow tropical lake: Results from mesocosm experiments. Given the increasing eutrophication of water bodies in Africa due to increasing anthropogenic pressures, data are needed to... MicrobiologyOpen. Vol. 11, n° 2, e1278. _eprint: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/mbo3.1278.,ISSN:2045-8827