HDR de Frédéric Marin

Biominéralisation de la coquille des mollusques : origine, évolution, formation

Soutenue le 12 juin 2009

 

L'HDR est disponible [ ici ] au format pdf (30 Mo)

 

Résumé
Ce mémoire a trait aux coquilles de mollusques, ou, plus exactement, au processus moléculaire par lequel les coquilles de mollusques sont formées. Ces dernières sont en effet l’archétype d’une biominéralisation contrôlée par une matrice organique extracellulaire produite par un épithélium. La majeure partie de mes vingt dernières années de recherche ont été passées à essayer de comprendre cette chimie subtile, la transition d’une phase liquide contenant les précurseurs de la minéralisation, à un produit fini, solide, très organisé spatialement, et dont les propriétés mécaniques et biomédicales ne cessent d’étonner...

Le mémoire est structuré en sept chapitres. Un premier relate l’intégralité de mon parcours scientifique depuis septembre 1989, date de démarrage de ma thèse, jusqu’à mai 2009. Ce chapitre fait état de mes publications, de mes participations à des congrès, des conférences auxquelles j’ai été invité, des collaborations, des soutiens financiers, des responsabilités et expertises diverses, des missions de terrain. Un second chapitre décrit mes activités d’encadrement de la recherche et d’enseignement durant cette même période.

Les cinq chapitres qui suivent concernent la recherche dans le domaine des biominéralisations. Ainsi, le troisième chapitre relate l’historique de la discipline biominéralisation, en se focalisant sur quelques concepts majeurs. Le chapitre quatre présente la biominéralisation de la coquille des mollusques, en la recadrant dans un contexte macro-évolutif. Le chapitre cinq fait le point des connaissances sur les protéines acides, qui jouent, rappelons-le, un rôle central dans la formation des tissus minéralisés. Ce chapitre est illustré par quelques-uns de mes papiers. Le chapitre six s’interroge sur les « outils macromoléculaires » nécessaires à la synthèse de la nacre dans les différentes classes de mollusques. Y figurent deux modèles nacrés, étudiés par Benjamin Marie dans le cadre de sa thèse, ainsi que certaines de nos récentes publications. Enfin, le chapitre sept clôt le mémoire sur les perspectives prochaines de développement de la biominéralisation à Dijon, et sur l’avenir de la discipline en général.

 

Mots-clés

biominéralisation – carbonate de calcium – coquille – mollusque – matrice organique calcifiante – protéines – polysaccharides – Cambrien – auto-assemblage – propriété émergente – biochimie – biologie moléculaire – protéomique

 

Membres du jury

- Bruno David, directeur de recherche CNRS, université de Bourgogne, Dijon - président

- Jean-Marc Lebel, professeur à l'université de Basse-Normandie, Caen - rapporteur

- Davorin Medakovic, chercheur à l'Institut Ruder Boskovic, Center for Marine Research, Rovinj, Croatie - rapporteur

- Christian Milet, maître de conférences HDR au MNHN, Paris - rapporteur

- Pascal Neige, professeur à l'université de Bourgogne, Dijon - examinateur