Présentation
L’utilisation d’organismes vivants est au cœur des activités du CBI. Le CBI héberge plusieurs plateformes animales de pointe (Souris, Aquarium hébergeant le poisson zèbre, Xenopus et Hemigrammus, Abeille, Drosophile) ainsi que de nombreux organismes localisés dans les groupes de recherche : une grande variété de microbes (levures, myxomycètes, archées et bactéries, y compris des pathogènes humains) ; des nématodes et des insectes. Le CBI offre une expertise et une infrastructure uniques par la variété des organismes modèles disponibles.
La plate-forme zootechnique souris du CBI fait partie de la plate-forme ANEXPLO de Toulouse qui regroupe 7 autres sites de la région toulousaine ayant des compétences techniques complémentaires dans la création et l’expérimentation de modèles animaux. Elle offre une gamme de services pour l’hébergement de souris de type sauvage et de souris génétiquement modifiées.
La plateforme est ouverte aux laboratoires académiques et privés. Tous les projets sont examinés par le comité d’éthique local et le ministère français de la recherche afin de garantir le respect des principes éthiques (comité d’éthique n° 1 du C2EA et structure de protection des animaux).
La plateforme offre des services d’hébergement pour les souris de type sauvage et génétiquement modifiées. Elle dispose actuellement d’une capacité d’hébergement de 1500 cages réparties en plusieurs zones de statuts sanitaires différents (SOPF, EOPS et quarantaine).
Production, élevage et logement des souris :
– Le personnel de la plateforme est chargé de changer la litière, la nourriture et l’eau, d’enrichir les animaux et de contrôler leur bien-être, ainsi que les plans d’élevage.
– La gestion des lignées est suivie à l’aide du logiciel Anibio, qui peut être consulté à distance par les utilisateurs.
– La santé et le bien-être des animaux sont contrôlés quatre fois par an au moyen d’inspections et d’analyses vétérinaires, conformément aux directives de la FELASA
Équipements :
Zone EOPS/SPF (section exempte de pathogènes spécifiques) :
– 100 m² / 980 cages ventilées individuellement
– 5 bâtiments d’hébergement avec équipement spécifique pour la gestion de l’élevage
– 1 laboratoire entièrement équipé pour la chirurgie et les procédures expérimentales sur les animaux
– 1 section de quarantaine
Zone SOPF (section exempte de pathogènes spécifiques et opportunistes)
– 47,2 m² / 480 cages ventilées individuellement
– 2 installations d’hébergement et d’élevage
– Laverie semi automatisée pour le nettoyage et la décontamination des cages
La plateforme de zootechnie aquatique du CBI fait partie de la plateforme ANEXPLO à Toulouse
Le poisson zèbre (zebrafish, Danio rerio) est un modèle génétique et pharmacologique de choix. Il possède aussi d’étonnantes propriétés permettant l’imagerie et un mode de vie diurne. Pour toutes ces raisons, il est devenu un modèle génétique vertébré important dans des secteurs de recherche telles que le développement, la physiologie et la chronobiologie. Avec le développement des techniques utilisant le Crisp-R, il est devenu possible de générer des allèles spécifiques de patients qui constituent d’importants modèles pour les études en génétique humaine. De plus, plusieurs systèmes ont été développés chez le poisson zèbre pour améliorer la transgenèse (I-SceI, Tol2), l’un d’entre eux est associé au système de clonage Gateway (Tol2Kit, utah.edu). La plateforme est ouverte aux utilisateurs publics et privés et est dédiée à l’hébergement de poisson transgéniques et mutants. Elle est unique dans le paysage local puisque c’est la seule animalerie de ce type sur le campus de Paul Sabatier. La plateforme sert également pour l’enseignement à l’Université de Toulouse en fournissant des embryons aux étudiants de niveau L1 à M1 et de plateforme de recherche pour les Masters et à terme le doctorat.
Équipements :
– 1100 aquariums (X2 in 2027) capacité d’accueil d’environ 32000 poissons
– Unité de production d’eau centralisée
– Robot de nourrissage
– Quarantaine
– Machine à laver
– Pièce d’injection (3 injecteurs)
L’import se fait par le biais d’une procédure de quarantaine.
Suivi vétérinaire et inspection sanitaire réguliers, évaluation éthique des projets par le comité d’éthique et la SBEA locale (organisme de protection animale).
L’installation Xenope (Xenopus laevis) est dédiée à l’hébergement d’adultes Xenopes de type sauvage et à la production d’embryons pour la recherche et l’enseignement (travaux pratiques pour 600 étudiants de L2).L’installation est actuellement utilisée par l’équipe Dynamique cellulaire qui étudie la migration cellulaire et la transition épithéliale-mésenchymateuse. Le Xénope est un vertébré tétrapode dont le génome est très conservé par rapport à celui de l’homme. Les femelles Xénope sont fertiles pendant plus de 10 ans et produisent 500 œufs par ponte. Les œufs/embryons sont de grande taille (1 à 2 mm de diamètre), facilement accessibles pour la micromanipulation, la dissection et les injections ciblées. Par conséquent, le Xénope permet des expériences de gain et de perte de fonction in vivo à haut débit et fournit une grande quantité de matériel pour la biologie moléculaire et la biochimie. En tant que tel, le Xénope est une excellente alternative aux autres modèles de vertébrés.
Équipement :
– Trois racks de 9 bacs connectés à une unité de filtration principale et un rack autonome de 9 bacs avec sa propre unité de filtration qui, au total, peut accueillir environ 150 Xénopes. L’installation fonctionne actuellement avec environ 70 femelles et 20 mâles.
– Une salle de micro-injection avec 2 injecteurs (capacité de 3 possible).
L’installation Xenopus est passée d’un système artisanal dans le bâtiment précédent (4R3) à une installation ultramoderne. Les techniques utilisées sur le Xénope au CBI comprennent : des essais de knockdown in vivo utilisant CRISPR-Cas13, CRISPR-Cas9, Morpholino et dominant-négatif, la purification des protéines et les western blots, les cultures primaires, greffes in vivo, imagerie time-lapse in vivo, tests ex vivo pour la migration cellulaire, le renouvellement des protéines.
Le poisson Hemigrammus rhodostomus (nez-rouges) présente un comportement de nage en banc très prononcé qui la rend particulièrement intéressante pour l’étude des comportements collectifs.
Les projets scientifiques en cours ont pour objectif d’une part d’identifier les interactions contrôlant la coordination des déplacements et la transmission d’informations dans des groupes de poissons et d’autre part d’analyser les stratégies d’évitement et des réponses collectives de ces groupes lors d’une perturbation simulant une attaque de prédateur. Ces projets utilisent un système en boucle fermée de réalité virtuelle développé au CBI-CRCA en collaboration avec l’IRIT et le LPT permettant de mesurer et d’analyser en temps réel les interactions entre poissons au sein d’un banc et leurs effets sur les comportements individuels et collectifs.
L’animalerie Hemigrammus comprend un système ZEBTEC ACTIVE BLUE de chez TECHNIPLAST ayant une capacité de 2000 animaux.
La plateforme drosophile (Drosophila melanogaster) fournit des facilités pour le travail quotidien de toutes les équipes utilisant la drosophile comme modèle de travail au CBI et produit de la nourriture pour drosophile pour tous les groupes académiques travaillant avec la drosophile à Toulouse (cours pratiques de l’Université, Restore, EDB). En plus des aliments standards, la plateforme peut fournir des aliments optimisés pour des besoins spécifiques. Elle est équipé de deux stations de micro-injection pour générer des lignées transgéniques de drosophiles (Drosophila melanogaster) pour les groupes du CBI utilisant la drosophile (par exemple en utilisant les systèmes attP/attB et la technologie CRISP-R/Cas9). Elle maintient également une collection de mutants qui comprend jusqu’à 2000 lignées de mouches.
Les membres de l’installation participent également à la mise en place de cours et de programmes de formation à différents niveaux (école secondaire, master, doctorat) et supervisent les étudiants pour la transgénèse de la drosophile et la préparation d’aliments pour les mouches.
L’unité dispose d’un rucher, station expérimentale unique qui a été enregistrée comme Plateforme Régionale par la Délégation Régionale du CNRS.
Le rucher assure le contrôle du fond génétique des races d’abeilles domestiques, la manipulation et l’étude des pathologies, la gestion rationnelle des populations, l’extraction des produits de la ruche, et offre des salles de laboratoire pour les expériences comportementales ouvertes aux chercheurs désireux de développer des projets sur le comportement des abeilles mellifères, et éventuellement d’autres insectes. Compte tenu de la grande surface entourant les installations, des expériences dans des conditions semi-naturelles sont également possibles. Outre les activités scientifiques, le rucher peut également servir de plate-forme de soutien socio-économique et éducatif.
Le CBI possède des installations d’élevage pour diverses espèces d’arthropodes tempérés et tropicaux, qui présentent des différences biologiques significatives, notamment des fourmis, des grillons et des araignées. Ces installations sont principalement utilisées par les équipes IVEP et CAB. En outre, les installations sont utilisées pour soutenir des initiatives éducatives, en tirant parti des avantages pédagogiques reconnus de l’élevage de fourmis dans les salles de classe.
Le nématode Caenorhabditis elegans a été développé comme organisme modèle pour la biologie du développement et la neurobiologie. Il est bon marché, facile à manipuler et transparent à la lumière visible. Il est utilisé par les équipes du CBI pour étudier le comportement, l’immunité et le microbiote.
Le myxomycète Physarum polycephalum (alias le blob) est un organisme modèle bien établi en biologie cellulaire, biophysique et sciences du comportement. Il est facile à cultiver et présente des comportements macroscopiques remarquables bien qu’il soit unicellulaire. Le Physarum est utilisé par les équipes du CBI pour étudier la prise de décision, l’apprentissage et les réponses aux facteurs de stress environnementaux.
Les levures sont les organismes modèles historiques utilisés pour la génétique moléculaire des Eucaryotes. Au CBI, Saccharomyces cerevisiae (levure bourgeonnante) et Schizosaccharomyces pombe (levure de fission) sont utilisées en génétique et en biologie cellulaire.
Les archées sont des micro-organismes qui constituent le troisième domaine de la vie. Ils sont phylogénétiquement distincts des procaryotes mais ne possèdent pas de noyau, ce qui les distingue également des eucaryotes. Ils sont utilisés pour comprendre les limites de la vie et les principaux processus d’adaptation cellulaire grâce à leurs propriétés étonnantes. Au CBI, les modèles Thermococcales hyperthermophiles sont utilisés pour des études de biologie moléculaire, de biochimie et de génétique à haute température.
Les bactéries sont les organismes vivants les plus nombreux et les plus divers. Elles sont à la base de la génétique moléculaire et des biotechnologies. Elles constituent également un problème de santé majeur, notamment en raison de leur capacité à acquérir une résistance aux médicaments. Les équipes du CBI étudient les mécanismes de base de diverses bactéries : Entérobactéries ; Streptocoques ; Mycoplasmes ; Mycobactéries ; Staphylocoques, etc. La tendance actuelle est d’étudier les communautés bactériennes et l’interaction des bactéries avec les eucaryotes (c’est-à-dire le microbiote ; les modèles d’infection), ainsi que des collections d’isolats naturels collectés en tant que pathogènes et dans l’environnement.
