Centre de Recherche de Gif - De la molécule à l'organisme FRC3115
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Centre de Recherche de Gif
De la molécule à l’organisme
FRC3115
900 chercheurs, ingénieurs et techniciens, post-doctorants
et étudiants, 30 nationalités différentes, 400 publications par an
Photo : Serge Chapuis Photo : Jean-Marc Besacier
Photo : Serge Chapuis
Gif Research Center/From the molecule to the organism
www.crg.cnrs-gif.fr
Délégation Île-de-France Sud
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Partie intégrante du «Campus Paris-Saclay», le Centre de Recherche
de Gif (FRC3115) regroupe 9 laboratoires du CNRS qui explorent les
grandes fonctions du vivant (humain, animal, végétal et microbien),
leur évolution et leurs altérations dans de nombreuses pathologies.
Part of the «Paris-Saclay Campus», the GIF RESEARCH CENTER regroups 9 CNRS laboratories
that explore the major functions of the living world (human, animal, plant and microbial), their
evolution and alterations in numerous pathologies.
www.crg.cnrs-gif.fr
Contact : frc3115@crg.cnrs-gif.fr
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ge
Ch
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Pho
to : Serge Chap
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Sommaire/Summary
PRÉSENTATION
Missions/ Goals 4
Thématiques/ Research themes 5
Axes transversaux/ Transverse research themes 6
Formation/ Training 7
Partenariats industriels/ Industrial partnerships 8
IMAGIF
Guichet unique/ Single entry point 9
Pôle biologie cellulaire/ Cell biology pole 10
Pôle génomique fonctionnelle/ Functional genomics pole 11
Pôle biologie structurale et protéomique/
Structural biology and proteomics pole 12
Pôle chimie et pharmacologie/ Chemistry and pharmacology pole 13
LABORATOIRES/ LABORATORIES
CGM 14-15
ICSN 16-17
ISV 18-19
LEBS 20-21
LEGS 22-23
VMS 24-25
N&D 26-27
UNIC 28-29
INAF 30-31
Chiffres-clés/ Key statistics 32
Cadre de vie/ Working environment 33
Plan du campus/ Campus map 34
Plan d’accès/ Access map 35
3
Missions de la FRC3115
Goals
Pho
to
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Ch
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uis
Définir et promouvoir la stratégie scientifique du Centre
Define and promote the Center’s scientific strategy
Assurer l’animation et la communication scientifiques
Take charge of scientific communication and animation
Renforcer les partenariats du Centre avec
son environnement scientifique et institutionnel
Consolidate the Center’s partnerships with
its scientific and institutional environment
Gérer et développer les plateformes de haute technologie d’Imagif
Manage and develop Imagif’s high-tech platforms
Photo : Serge Chapuis
Favoriser les actions de formation
Encourage educational programs
4
Thématiques de recherche
Research themes
Chimie et interface chimie/biologie
Chemistry and chemistry/biology interface
Biologie structurale et mécanismes moléculaires
Structural biology and molecular mechanisms
Assemblages moléculaires et fonctions cellulaires
Molecular complexes and cell functions
Ph
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o:
Génétique et génomique
Se
rge
Genetics and genomics
Cha
Morphogenèse, organogenèse et développement des organismes
puis
Morphogenesis, organogenesis and the development of organisms
Physiologie des organes et des organismes
Physiology of organs and organisms
Neurosciences
Neurosciences
Neuroinformatique
Neuroinformatics
Analyse multi-échelles et biologie intégrative
Multiscale analysis and integrative biology
Évolution, biodiversité et interactions avec l’environnement
Evolution, biodiversity and interactions with the environment
Bases moléculaires des pathologies et innovations thérapeutiques
Molecular basis of pathologies and therapeutic innovations
Photo : Serge Chapuis Photo : Serge Chapuis Photo : Serge Chapuis
5
Axes transversaux
Transverse research themes
Ph Biologie structurale intégrée
ot
Intégrer l’information structurale à ses différents niveaux
o:
S.
Ne
de résolution, y compris sa composante temporelle, pour
ssle
r, LEBS / Integr
comprendre les bases moléculaires de processus cellu-
laires majeurs et apporter de nouvelles réponses biomé-
dicales.
ativ
eb
as
s
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INTEGRATED STRUCTURAL BIOLOGY
Integrate structural information at multiple levels of resolution,
including the temporal component, in order to understand the
molecular basis of major cellular processes and offer new solutions
to biomedical problems.
S
NR
Biologie cellulaire et développement
C
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Photo : Serge Chap
Corréler et intégrer différents niveaux d’observation et de résolution pour
aboutir à la reconstruction spatiale et temporelle des dynamiques du vivant,
de la molécule unique à l’organisme entier.
CELL BIOLOGY AND DEVELOPMENT
Correlate and integrate various levels of observation and resolution for the 4D
reconstruction of the dynamics of the living world: from molecules to complete organisms.
ap
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NRS Chimie à l’Interface avec la biologie
Ch
Appliquer la chimie à l’étude des mécanismes d’intérêt biologique,
e
rg
identifier de nouvelles cibles thérapeutiques et développer de
Se
o:
Phot
nouveaux médicaments grâce à l’exploration de la diversité
naturelle et à l’interrogation de la biologie par les outils de la
chimie organique.
CHEMISTRY AT THE INTERFACE WITH BIOLOGY
Apply chemistry to the study of mechanisms of biological interest; identify new
therapeutic targets and develop new drugs by exploring natural diversity and
addressing biology with the tools of organic chemistry.
©
CN
RS Analyse des systèmes complexes
Développer des méthodes interdisciplinaires d’investigation et de
ier
on
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modélisation pour l’étude des systèmes complexes en neurosciences
to : Yves Frégnac
et autres disciplines biologiques.
ANALYSIS OF COMPLEX SYTEMS
Pho
Develop interdisciplinary investigation and modeling methods for the
6 study of complex systems in neurosciences and other biological disciplines.
Formation par la recherche
Training
Effectuer sa thèse dans un laboratoire du Centre
Le Centre de Recherche de Gif accueille en permanence 200 étudiants en thèse d’une tren-
taine de nationalités différentes en association avec 17 écoles doctorales des universités
et écoles avoisinantes.
enroll for a PhD dissertation in one of the Center’s laboratories:
The Gif Research Center has 200 doctoral students from over 30 different countries in association with
17 Graduate schools.
Les formations offertes aux étudiants
Le Centre de Recherche de Gif propose aux étudiants des formations qui complètent les com-
pétences acquises au sein de leur équipe de recherche ou de leur école doctorale :
• En début de thèse, une semaine d’intégration
• Au cours des trois années de thèse, un ou des stage(s) à choisir parmi les
formations dispensées sur le Centre dont certaines dans le cadre de
consortium européens.
Training programs for doctoral students
The Gif Research Center offers students training programs as a complement to
the expertise acquired within their research team or graduate school:
• An initiation week at the beginning of the Doctorate
• During their thesis one or more training periods are available at the Center,
some in the context of European consortia.
Photo : Serge Chapuis
Les formations technologiques
Les plateformes technologiques et les équipes de
recherche du Centre sont impliquées de manière
récurrente dans de nombreuses actions d’enseigne-
ment et de formation destinées à des stagiaires de
tous niveaux et d’horizons variés, aux doctorants et
post-doctorants ou encore à des compagnies privées.
Photo : Serge Chapuis © CNRS
Technology training
The instrumentation and research teams of the Center are regularly involved in various educational and
training programs for interns at every stage of their research, for doctoral and post-doctoral students and
for private companies.
7
Partenariats industriels
Industry partnerships
Valorisation socio-économique de la recherche
La valorisation socio-économique de la recherche est une mission du CNRS que le Centre de
Recherche de Gif prend à cœur depuis des décennies. À cet égard, les laboratoires et leurs
chercheurs utilisent différents modes d’interaction avec les entreprises :
• La collaboration de recherche
• La consultance à titre personnel ou en équipe
• Le dépôt de brevet dont les industriels peuvent acquérir une licence d’exploitation
• Le transfert de technologie
• La création d’entreprise.
Quelques grands succès du Centre
Deux molécules anti-cancéreuses : le Taxotere® (SANOFI-AVENTIS) et la Navelbine® (Pierre Fabre
Medicament) et le vaccin anti-rabbique SAG2 (Virbac)
Témoignages de nos partenaires :
Bruno Pfeiffer, directeur Jean-Luc Ayral, Président David Bastien, responsable
de projet, Institut de du Directoire de FORCE-A, marketing de PARTEC,
Recherche Servier : PME de bio-technologie : équipementier :
Les laboratoires Servier Ce qui a été essentiel … Deux points positifs,
collaborent avec l’ICSN sans dans cette collaboration, le premier étant le fait
interruption depuis plus de c’est que nous avons pu, de travailler avec une
20 ans… Chacun apporte de fait, faire appel aux équipe de référence qui
une partie de ses secrets meilleures équipes dans est le CNRS, le deuxième
dans ces partenariats et le domaine de l’imagerie, point, c’est l’ouverture des
pour cela, on a vraiment de la microscopie, de la réseaux grâce à toutes les
besoin de confiance macroscopie au travers de la applications qui ont été
The SERVIER laboratories have plate-forme de l’ISV développées par le CNRS…
been developing a collaboration The essential thing about this … Two positive aspects:
with the ICSN for over 20 years collaboration is that we were able working with the CNRS, which
now… In this type of partnership, to work with the best teams in the is a reference and the opening
each party brings part of their field of imaging, both microscopic of networks thanks to all the
secrets, which is why it really and macroscopic, through the ISV applications developed by the
requires trust… platform CNRS.…
R&D transfer from CNRS to industry
For decades now, social and economic valorization of research at the CNRS has been an important goal for the Gif
Research Center. Laboratories and scientists at Gif interact actively with private companies:
• Research collaboration
• Personal or team consulting
• Patent registrations with potential for license by industrial companies
• Technology transfer
• Business creation.
Some of the great success stories of the Center
Two anti-cancer drugs: the Taxotere® (SANOFI-AVENTIS) and the Navelbine® (Pierre Fabre Medicament),
the anti-rabies vaccine SAG2 (with Virbac).
8Imagif met à la disposition de la communauté
scientifique académique et industrielle l'éventail
des ressources de hautes technologies du Centre
de Recherche de Gif.
Dans un environnement d'équipes de recherche reconnues,
cette plateforme intégrée propose, via un guichet unique,
des services variés de haute qualité et un accès à des
technologies de pointe dans les domaines des sciences du
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vivant et de la chimie biologique.
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scope - Ph
Imagif provides members of the scientific
community, as well as biotechnological and
pharmaceutical firms, access to the high-
level techology resources available at the Gif CNRS
Platynereis du
Research Center.
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With expert and certified research teams, this integrated
platform provides efficient access to high quality services and
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to state of the art technology in the fields of life sciences and
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chemical biology.
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cale - Photo
www.imagif.cnrs.fr
Contact : imagif@crg.cnrs-gif.fr
9Pôle biologie cellulaire
Cell biology pole
La biologie cellulaire permet d'appréhender
les éléments de construction intervenant dans
la forme, la structure et la composition de la
matière vivante, et leurs altérations lors de pro-
cessus pathologiques. Le pôle de biologie cellu-
laire a pour objectif de donner accès à une large
gamme d'équipements et de compétences au
service de l'exploration fonctionnelle de la cel-
lule. Il propose des approches variées d’ima-
gerie combinant différents types de résolution
spatiale et temporelle en microscopie optique
et électronique, en cytométrie et ingénierie
génétique d’animaux aquatiques (label IBiSA,
http://www.ibisa.net/). Cellules de mammifère, microscopie confocale
Photo D. Martin © CNRS
Équipements majeurs : stéréomicroscope
• macroscope • microscopes à fluores-
cence • microscopes confocaux à balayage
laser • microscope confocal à disque de
Cell biology studies the elementary components behind Nipkow • microscope biphotonique • équi-
the form, structure and composition of living matter, as pements pour cryofixation sous haute
well as their alterations in different pathologies. pression • cryosubstitution • évaporateur
The cell biology pole offers various approaches in bio-ima- de carbone • robots d’inclusions • robots
ging methodologies, combining different types of spatial d’immunomarquages • ultramicrotome et
and temporal resolution, from light to electron microscopy, cryo-ultramicrotome • microscope électro-
flow cytometry approaches, and genetic engineering for
aquatic animal models
nique en transmission • microscope élec-
tronique en balayage • Cytomètre de flux
Instituts supports : ISV et INAF
Major equipment: stereomicrosope • macroscope
• widefield microscopes • confocal laser scanning
microscopes • confocal spinning disk microscope
• bi-photonic microscope • high pressure freezing
apparatus • cryosubstitution • ultramicrotome and
cryo-ultramicrotome • transmission and scanning
electron microscopes • flow cytometer
ISV and INAF as support Institutes
www.imagif.cnrs.fr
Contact : beatrice.satiat-jeunemaitre@isv.cnrs-gif.fr
Racine de maïs, microscopie confocale
Photo Y. Boutté © CNRS
10Pôle génomique fonctionnelle
Functional genomics pole
Ce pôle propose l'infrastructure matérielle,
logicielle et humaine nécessaire pour
mener à bien les études génomiques et
post-génomiques.
Il a la particularité d’offrir la possibilité de
développer des projets sur toutes sortes
d'organismes (de la bactérie à l’homme,
en passant par les plantes) et concer-
nant des domaines d’études très variés
(cancérologie, étude du développement,
Genome Analyser GAIIX Illumina réponse à la pollution, évolution, etc), par
Photo C. Thermes © CNRS séquençage à haut-débit et par Q-PCR. De
par ses activités de R&D, le pôle participe
activement à l’évolution et à l’amélioration
des technologies.
This pole offers the physical, human
and software infrastructure, neces-
sary to complete genomic and post-
genomic studies.
It offers the opportunity to develop projects on all kinds Équipements majeurs : Genome Analyzer IIx
of organisms (from bacteria to plants and man), and Illumina • PCR quantitative ABI Prism® 7900HT
concerning a wide variety of areas (cancer, development • robot de pipetage Eppendorf epMotion 5075 •
studies, response to pollution, evolution, etc), by high- Bioanalyzer Agilent 2100 • NanoDrop ND-1000
throughput sequencing and by Q-PCR.
Through its R&D activities, this pole participates
Instituts supports : CGM et ICSN
actively in the development and improvement of
technologies. Major equipment: Genome Analyzer IIx Illumina •
Quantitative PCR ABI Prism® 7900HT • Eppendorf
epMotion 5075 • Bioanalyzer Agilent 2100 • Nano-
Drop ND-1000
CGM and ICSN as support Institutes
www.imagif.cnrs.fr
Contact : claude.thermes@cgm.cnrs-gif.fr
Courbes de fluorescence obtenues par QPCR
11Pôle biologie structurale
et protéomique
Structural biology and proteomics pole
Le pôle de biologie structurale et protéomique regroupe un ensemble
de plateformes pour l’analyse biochimique, biophysique et structurale
des protéines et de leurs assemblages.
Il est organisé selon 4 domaines majeurs : identification et caracté-
risation de protéines par spectrométrie de masse, clonage de gènes
et surproduction de protéines, biophysique des protéines et de leurs
assemblages et détermination de structures à haute résolution (label
IBiSA, http://www.ibisa.net/).
Il se positionne en complémentarité des autres infrastructures de re-
cherche régionales, incluant le synchrotron SOLEIL.
Caractérisation par spectrométrie de masse de protéines séparées par électrophorèse
mono ou bi-dimensionnelle. Contrôle qualité de protéines avant cristallographie et
analyse d’interactions non-covalentes
The structural biology and proteomics pole federates state-of-the-art platforms
for biochemical, biophysical and structural characterization of proteins and their
assemblies.
It is organized into 4 major areas: identification and characterization of proteins
by mass spectrometry, gene cloning and protein overproduction, biophysics of
proteins and their complexes and structure determination. The pole’s expertise is
complementary to the neighbouring research facilities, including the synchrotron
SOLEIL.
Équipements majeurs : spectromètre de
masse Q-TOF • appareil de PCR quantitative
en temps réel • ultracentrifugeuse analytique
• spectropolarimètre • robots de cristallisation
et visualisation • robotique pour le clonage et
l’expression des protéines • spectromètres
RMN 800 et 950 MHz équipés de cryosondes
Instituts supports : ICSN et LEBS
Major equipment: mass spectrometer Q-TOF • real-time
quantitative PCR • analytical ultracentrifuge • spectro-
polarimeter • cristallisation and visualization robots •
Cristaux de protéines © CNRS
robots for cloning genes and expressing proteins • 800 and
950 MHz NMR spectrometers equipped with cryo-probes
ICSN and LEBS as support Institutes
12 www.imagif.cnrs.fr
Contact : paulo.tavares@vms.cnrs-gif.frPôle chimie et pharmacologie
Chemistry and pharmacology pole
Le pôle de chimie et pharmacologie est
constitué d'un ensemble de plateformes qui
permettent de contribuer à la caractérisation
structurale et fonctionnelle de molécules à vi-
sée thérapeutique.
Les objectifs sont notamment de détermi-
ner la structure et l’organisation tridimen-
sionnelle de produits naturels ou issus de la
synthèse, de caractériser leurs interactions
avec leurs partenaires biologiques (protéines,
acides nucléiques...) en termes thermody-
namiques et structuraux et d’analyser leurs
modes d’action au niveau cellulaire.
Le pôle est constitué des entités suivantes :
extraction de principes actifs, RMN, spec-
trométrie de masse «petites molécules »,
ciblothèque cellulaire et extraction de prin-
cipes actifs.
The chemistry and pharmacology
Pole integrates various platforms
whose collaborative work provide a Superposition des structures d’une protéine anti-apoptotique (Bcl-xl)
great contribution to studies on the en absence ou en présence d’un ligand (ABT-737)
structural and functional characte-
rization of therapeutic molecules.
Main interests are: elucidation of the structure and 3D Équipements majeurs : 9 spectromètres
organization of natural or synthetic products, charac-
RMN de 300MHz à 950MHz • Spectromètres de
terization of their interactions with biological targets
(proteins, nucleic acids...) from the thermodynamic or masse ESI/TOF et MALDI/TOF • Chaînes auto-
structural point of view and analysis of their mode of matisées de criblage cellulaire
action at the cellular level. Institut support : ICSN
The following units constitute this pole: NMR, Small
Molecule Mass Spectrometry, Cellular target screening Major equipment : 9 NMR spectrometers from 300 MHz to
and Laboratory Extraction of active principles. 950MHz • ESI/TOF and MALDI/TOF mass spectrometers •
Automated cellular screening
ICSN as support Institute
www.imagif.cnrs.fr
Contact : eric.guittet@icsn.cnrs-gif.fr
13 13CGM
Centre de Génétique Moléculaire
www.cgm.cnrs-gif.fr
FRE 3144 (110 permanents, 60 doctorants et post-doctorants)
Directeur : Frédéric BOCCARD
Contact : cgmdir@cgm.cnrs-gif.fr
Objectifs
Recherche fondamentale sur les mécanismes impliqués dans le maintien, la dynamique, l’expression et
l’implémentation de l’information génétique
Thèmes
• Régulation de l’expression génétique
• Régulation et compartimentation des fonctions cellulaires
• Dynamique et stabilité des génomes
• Biologie cellulaire et développement
• Approches : génétique, génomique, biologie moléculaire, biochimie, biologie cellulaire et
bioinformatique.
• Modèles d’étude : organismes vivants comprenant des procaryotes, des eucaryotes unicellulaires,
des métazoaires invertébrés ou des cellules eucaryotes ex vivo
équipements
Microscopies optique et à fluorescence ; appareillage de génomique, post-génomique et protéomique ;
laboratoire L2 ; matériels de culture pour organismes modèles étudiés : microorganismes procaryotes
et eucaryotes, paramécie, nématode, drosophile, cellules eucaryotes supérieurs
Applications
• Études des mécanismes qui assurent une transmission fidèle de l’information génétique au cours
des générations
• Réarrangements génétiques programmés
• Structure, fonctions et métabolisme des molécules d’ARN, depuis leur synthèse jusqu’à leur
dégradation
• Études des processus physiologiques, de morphogenèse et de développement chez des
organismes eucaryotes modèles
• Contrôle de la biogenèse et du fonctionnement de larges complexes multi-protéiques
CRÉDITS : N°1 : Paramecium tetraurelia, microscopie
à fluorescence © F. Ruiz-CNRS • N°2 : Purification
d’ADN pour caractériser des réarrangements chromo-
somiques © S. Chapuis-CNRS • N°3 : © S. Chapuis-
CNRS. • N°4 : Dilution en série de bactéries Vibrio
Cholera avant mise en culture © S. Chapuis-CNRS.
14CGM
CENTER FOR Molecular GEnEticS
www.cgm.cnrs-gif.fr
FRE 3144 (110 permanent staff, 60 graduate students and post-doctoral fellows)
Director: Frédéric BOCCARD
Contact: cgmdir@cgm.cnrs-gif.fr
Aims
Fundamental research on the mechanisms involved in the maintenance, dynamics, expression and im-
plementation of genetic information
Research themes
• Regulation of gene expression
• Regulation and compartmentalization of cellular functions
• Genome dynamics and stability
• Cellular biology and development
• Approaches: genetics, genomics, molecular biology, biochemistry, cellular biology and bioinformatics
• Systems used: prokaryotes, unicellular eukaryotes, invertebrate metazoans and ex vivo eukaryotic
cells
Equipment
Optical and fluorescence microscopy, divers equipment for genomics, post-genomics and proteomics,
L2 laboratories, culture chambers for prokaryotic and eukaryotic microbes, paramecium, nematode,
drosophila, eukaryotic cells
Goals
• Study of mechanisms ensuring faithful transmission of genetic information - Programmed
genetic rearrangements
• Structure, functions and metabolism of RNA molecules, from synthesis to degradation
• Study of processes controlling physiology, morphogenesis and development in eukaryotic model
organisms
• Biogenesis and functioning of large protein complexes
15ICSN
Institut de Chimie des Substances Naturelles
www.icsn.cnrs-gif.fr
UPR 2301 (120 permanents, 100 doctorants et post-doctorants)
Directeur : David CRICH
Contact : david.crich@icsn.cnrs-gif.fr
Objectifs
• Chimie exploratoire et appliquée des substances naturelles : prospection de nouvelles substances
naturelles bioactives, synthèse et hémisynthèse organique d’architectures complexes, méthodologie
organique, chimie médicinale, chimie verte, catalyse et organocatalyse asymétrique
• Biochimie et chimie structurale des substances naturelles : détermination de structures par RMN,
SM, et rayons X, biologie structurale, criblage in vitro, in vivo et in silico, étude de mécanismes d’action
biologiques, imagerie par spectrométrie de masse
Thèmes
• Synthèse organique : synthèse et hémisynthèse de molécules complexes, synthèse biomimétique
• Méthodologie organique : catalyse organique et asymétrique, organocatalyse, réactions multicompo-
sants, synthèse peptidique, synthèse osidique, chimie radicalaire
•C himie médicinale : recherche et optimisation de produits anticancéreux, antibiotiques, antiparasi-
tiques, et agissants contre les maladies neurodégénératives
•C riblage : criblage de la chimiothèque et de l’extractothèque de l’ICSN contre les ciblothèques enzy-
matique et cellulaire. Nouvelles méthodes HTS et nouvelles cibles
•É tude de mécanismes biochimiques : de la glucosamine 6-phosphate synthase, recherche des méca-
nismes de la réponse adaptative des cellules de mammifères aux stimuli et signaux environnementaux
• Imagerie par spectrométrie de masse
•B iologie structurale par RMN : étude d’interactions petites molécules – protéines/ARN et protéines –
protéines/ARN et de leurs dynamiques
équipements
RMN à haut champ et à très haut champ ; spectrométrie de masse ; diffraction des rayons X ; ITC,
fermentation, purification de biomolécules ; cytométrie en flux ; criblage robotisé ; QPCR ; dichroïsme
circulaire ; chromatographie en fluide supercritique
Applications
• Découverte de nouvelles substances naturelles d’activité biologique
• Mise en valeur et exploitation de substances naturelles
• Synthèse efficace de molécules à activité thérapeutique
• Catalyse et catalyse asymétrique
• Mise au point de nouvelles cibles thérapeutiques
• Développement de nouveaux médicaments
CRÉDITS : N°1 : Chargement du pas-
seur automatique d’échantillons pour
le spectromètre RMN 300 MHz © S.
Chapuis-CNRS • N°2 : Purification d’un
produit© S. Chapuis-CNRS • N°3 : Po-
sitionnement d’échantillons dans HPLC
/ spectro de masse © S. Chapuis-CNRS
N°4 : Distillation aséotropique pour as-
sèchement d’un composé poly-phéno-
lique © S. Chapuis-CNRS.
16ICSN
Institute of Natural Product Chemistry
www.icsn.cnrs-gif.fr
UPR 2301(120 permanent staff, 100 doctorants and post-doctoral fellows)
Director: David CRICH
Contact: david.crich@icsn.cnrs-gif.fr
Objectives
• Exploratory and applied natural product chemistry: prospecting for new bioactive natural products,
synthesis and semi-synthesis of complex organic architectures, organic methodology, medicinal
chemistry, green chemistry, asymmetric catalysis and organocatalysis
• Biochemistry and structural chemistry of natural products: structure determination by NMR, MS and
X-ray crystallography, structural biology, in vitro, in vivo and in silico screening, study of the biological
mechanisms of action, imagery by mass spectrometry
ThEmes
• Organic synthesis: synthesis and semi-synthesis of complex molecules, biomimetic synthesis
• Organic methodology: asymmetric organic catalysis, organocatalysis, multicomponent reactions,
peptide synthesis, glycoside synthesis, free radical chemistry
• Medicinal chemistry: discovery and optimisation of anticancer, antibiotic, antiparasitic compounds and
of substances acting against neurodegenerative diseases
• Screening: screening of the ICSN’s chemical and plant extract libraries against enzyme and cellular
target libraries. New HTS methods and targets
• Study of biochemical mechanisms: of glucosamine-6-phosphate synthase, study of the adaptive
response mechanisms of mammalian cells to stimuli and environmental signals
• Imagery by mass spectrometry
• Structural biology by NMR: study of small molecule-protein/RNA and protein-protein interactions
Equipment
High field and very high field NMR ; mass spectrometry ; X-ray diffraction ; ITC ; fermentation, purification of
biomolecules ; flow cytometry ; automated screening ; quantitative PCR ; circular dichroism ; supercritical fluid
chromatography
Applications
• Discovery of new biologically active natural products
• Exploitation of natural products
• Efficient syntheses of medicinally active molecules
• Catalysis and asymmetric catalysis
• Development of new therapeutic targets
• Development of new drugs
17ISV
Institut des Sciences du végétal
www.isv.cnrs-gif.fr
UPR 2355 (62 permanents, 35 doctorants et post-doctorants)
Directrice : Hélène Barbier-Brygoo
Contact : upr2355@isv.cnrs-gif.fr
Objectifs
• Compréhension des mécanismes moléculaires du développement et de la croissance des plantes, et de la
régulation de ces processus par des signaux endogènes (hormones) ou exogènes, d’origine biotique (bacté-
ries, virus) ou abiotique (contraintes hydriques ou osmotiques)
• Étude des évènements élémentaires dans un contexte intégré pertinent qui va des compartiments
subcellulaires aux cellules, et des organes jusqu’à la plante entière en interaction avec son environnement
Thèmes
• Maturation des protéines, destinée cellulaire et thérapeutique
• Transport intégré des ions
• Dynamique de la compartimentation cellulaire
• ARNs régulateurs
• Architecture racinaire des légumineuses
• Mécanismes d’adaptation à la sécheresse
• Mécanismes d’action d’ABP1 dans la signalisation de l’auxine
• Ecologie de la rhizosphère
• Différenciation des cellules symbiotiques dans les nodules de Medicago truncatula
• Génétique moléculaire de la symbiose Medicago truncatula-Rhizobium
• Virus des plantes à ADN simple brin
équipements
Serres et enceintes climatisées pour la culture des plantes ; plate-forme d’imagerie et de biologie
cellulaire (macroscopie, microscopie à fluorescence et vidéomicroscopie, microscopie confocale à
balayage laser et à disque de Nipkow, microscope électronique à transmission et laboratoire de cryo-
méthodes associées, vibratome, microtome et ultramicrotomes, cytométrie en flux et tri cellulaire) ;
biochimie des protéines (HPLC, FPLC, électrophorèse 2D) ; électrophysiologie (patch-clamp, voltage-
clamp)
Applications
• Mise au point d’intrants biologiques à faible impact environnemental
• Conception de nouveaux agents thérapeutiques anti-cancéreux et antibiotiques
CRÉDITS : N°1 : Nodules de Medicago © N. Mansion - CNRS
• N°2 : Tutorage de plants d’Arabidopsis © S. Chapuis -
CNRS • N°3 : Culture de Medicago en conditions contrôlées
© S. Chapuis - CNRS • N°4 : Compartimentation d’une
cellule végétale © C. Pujol - CNRS
18ISV
Institute of Plant Sciences
www.isv.cnrs-gif.fr
UPR 2355, (62 permanents staff, 35 graduate students and post-doctoral fellows)
Director: Hélène Barbier-Brygoo
Contact: upr2355@isv.cnrs-gif.fr
Objectives
• Understanding the molecular mechanisms involved in plant development and growth, and the modu-
lation of these processes by endogenous (e.g. hormones) or exogenous factors of both biotic (bacteria,
viruses) and abiotic (osmotic and water-related stresses) origins
• Study of intimate events within a continuum of scales that range from sub-cellular compartments to
the cell, and from the organs to the whole plant interacting with its environment
ThEmes
• Protein maturation, cell fate and therapeutics
• Integrated ion transport
• Dynamics of cell compartmentation
• Regulatory RNAs
• Legume root architecture
• Mechanisms of drought adaptive response
• Mechanisms of ABP1 action in auxin signalling
• Rhizosphere ecology
• Symbiotic cell differentiation in Medicago truncatula nodules
• Molecular genetics of the Medicago truncatula-Rhizobium symbiosis
• Single-stranded DNA viruses of plants
Equipment
Greenhouses and growth chambers for plant culture; imaging and cell biology platform (macroscopy,
fluorescence microscopy and videomicroscopy, confocal laser scanning microscope and confocal
spinning disk, transmission electron microscopy and its associated cryomethods laboratory, microtomy
and ultramicrotomy, flow cytometry and cell sorting); protein biochemistry (HPLC, FPLC, 2D electro-
phoresis); electrophysiology (patch-clamp, voltage-clamp)
Applications
• Improvement of biological input with low environmental impact
• Creation of new therapeutic antibiotic agents and of agents against cancer
19LEBS
Laboratoire d’Enzymologie et Biochimie Structurales
www.lebs.cnrs-gif.fr
UPR 3082 (42 permanents, 39 doctorants et post-doctorants)
Directrice : Jacqueline Cherfils
Contact : cherfils@lebs.cnrs-gif.fr
Objectifs
Le LEBS étudie les interactions moléculaires qui gouvernent de grands processus cellulaires tels que
motilité, morphologie, trafic et signalisation cellulaires, ou traduction et repliement des protéines. Ses
recherches intègrent les méthodes de la biophysique, la biochimie des protéines, la biologie structurale
et la biologie cellulaire. Elles ont pour objectif de comprendre la fonction, le mécanisme et la structure
d’assemblages de protéines de l’in vitro à la cellule, et d’appliquer cette connaissance à la détermination
des bases moléculaires de pathologies et à la découverte de molécules thérapeutiques.
Thèmes
• Dynamique du cytosquelette, actine et tubuline
• Structures et régulation du trafic cellulaire, petites protéines G
• Repliement des protéines
• Régulation de complexes de signalisation
• Complexes de la traduction
équipements
Plate-forme de biochimie et biophysique des protéines, plate-forme de cristallisation, plate-forme de
clonage et criblage d’expression de protéines, cultures cellulaires, microscopes optiques.
http://www.lebs.cnrs-gif.fr/plateau/plateau_technique.html
Applications
• Cancer, maladies du vieillissement, infections
• Découverte et amélioration de médicaments
CRÉDITS : N°1: Structure cristalline d’un
complexe GTPase-facteur d’échange-drogue
bloquant le trafic cellulaire in vivo © CNRS
• N°2 : Immuno-fluorescence © S. Cha-
puis-CNRS • N°3 : Visualisation 3D d’une
molécule biologique © S. Chapuis-CNRS
• N°4 : Montage de pinces optiques avec
cellule d’écoulement micro-fluidique © S.
Chapuis-CNRS.
20LEBS
ENZYMOLOGY AND STRUCTURAL BIOCHEMISTRY LABORATORY
www.lebs.cnrs-gif.fr
UPR 3082 (42 permanent staff, 39 graduate students and post-doctoral fellows)
Director: Jacqueline Cherfils
Contact: cherfils@lebs.cnrs-gif.fr
Objectives
The LEBS studies protein interactions in major cellular processes such as motility, morphology, traffic
and signalling, as well as translation and protein folding. Its research projects integrate the experimen-
tal approaches of biophysics, biochemistry, structural biology and cellular biology. These projects aim at
understanding the function, activity and structure of protein complexes from in vitro to cells, and to apply
this knowledge to deciphering the molecular basis of human diseases and discovering new therapeutic
compounds.
ThEmes
• Dynamics of the cytoskeleton, actin and tubulin
• Structures and regulation of cellular traffic, small G proteins
• Protein folding
• Regulation of signalling complexes
• Translation complexes
Equipment
Biochemistry and biophysics facility, Crystallization facility, Cloning and protein expression facility,
Light microscopes
http://www.lebs.cnrs-gif.fr/plateau/plateau_technique.html
Applications
• Cancer, aging, infections
• Drug discovery
21LEGS
LABORATOIRE ÉVOLUTION, GÉNOMES ET SPÉCIATION
www.legs.cnrs-gif.fr
UPR 9034 (48 permanents, 25 doctorants et post-doctorants)
Directeur : Pierre CAPY
Directrice-adjointe : Dominique JOLY
Contact : pierre.capy@legs.cnrs-gif.fr
Thèmes
Le thème central du laboratoire est l’évolution. La démarche est pluridisciplinaire et relève de la géno-
mique, de la génétique, de la systématique et de l’écologie. Différents niveaux d’intégration sont consi-
dérés, du génome à l’espèce et aux communautés. Le LEGS s’attache à comprendre les mécanismes qui
conduisent à la différenciation des populations ainsi que l’histoire des spéciations. Un autre domaine de
recherche privilégié de l’unité concerne les questions de conservation et de gestion de la biodiversité.
Nos travaux sont effectués à la fois sur des organismes modèles (drosophiles et poisson zèbre) et des
organismes d’intérêt économique (abeille et insectes phytophages tropicaux).
Les grands thèmes abordés sont : la génétique de la spéciation, la plasticité des génomes à travers
l’évolution moléculaire et fonctionnelle des familles multigéniques, ainsi que la dynamique et l’évolution
des éléments transposables, l’évolution des interactions plantes - insectes – parasitoïdes via l’étude
de la diversité, de l’écologie et de l’évolution des insectes tropicaux, la génomique et la biodiversité des
comportements de l’abeille, la diversité et l’évolution des comportements sexuels et l’évolution et la
plasticité des capacités cognitives.
Applications
Le laboratoire possède une expertise reconnue au niveau international pour ses recherches en zone
afrotropicale et sa connaissance de la biogéographie d’insectes (drosophiles et ravageurs). Il entretient
une banque d’espèces et de populations naturelles de drosophiles. Expert pour le typage des races
d’abeilles au profit des apiculteurs, il apporte support scientifique et conseil pour la création de conser-
vatoires dans le but de préserver la diversité génétique de cette espèce. Il utilise également ce modèle
comme bioindicateur de la qualité et des changements de l’environnement.
CRÉDITS : N°1 : Collection de papillons fo-
reurs de graminées cultivées et sauvages ©
S. Chapuis-CNRS • N°2 : Ruches du conser-
vatoire de l’abeille noire d’Île-de-France ©
S. Chapuis-CNRS • N°3 et 4 : Culture de
drosophiles © S. Chapuis-CNRS
22LEGS
LABORATORY OF EVOLUTION, GENOMES AND SPECIATION
www.legs.cnrs-gif.fr
UPR 9034 (48 permanent staff, 25 graduate students and post-doctoral fellows)
Director: Pierre CAPY
Director assistant: Dominique JOLY
Contact : pierre.capy@legs.cnrs-gif.fr
ThEmes
Evolution is the central focus of our research, and we use multidisciplinary approaches involving
genomics, genetics, systematics and ecology. Our integrative investigations span multiple levels,
from the genome to species to communities. Our objective is to understand the mechanisms leading to
population differentiation and speciation events. Biodiversity conservation and management are also in
our scope of investigation. To this end, our studies are based on model organisms (Drosophila and zebra
fish) and organisms of economic interest (bees and tropical phytophagous insects).
The main research topics are: the genetics of speciation, genome plasticity through the molecular and
functional evolution of multigenic families, the evolution of transposable elements, the evolution of
plant-insect-parasitoid relationships via analysis of diversity, the ecology and evolution of tropical in-
sects, the genomics and biodiversity of bee behavior, the diversity and evolution of sexual behavior, and
the evolution and plasticity of cognitive capacities.
Applications
The laboratory is internationally known for its studies in the african tropics and for its expertise in insect
biogeography. LEGS maintains a stock center of Drosophila species including, for some species, a large
number of natural populations. We are also recognized for characterizing the race of honeybees, and we
are involved in establishing conservatories to preserve genetic diversity of Apis mellifera. This species is
also used as bioindicator of environmental quality and changes.
23VMS
Laboratoire de virologie Moléculaire et Structurale
www.vms.cnrs-gif.fr
UPR 3296 (26 permanents, 18 doctorants et post-doctorants)
Directeur : Yves Gaudin
Contact : yves.gaudin@vms.cnrs-gif.fr
Objectifs
• Comprendre les mécanismes moléculaires à l’œuvre dans les différentes étapes du cycle viral
• Décrire de façon la plus fine possible les interactions entre un virus et sa cellule hôte
• Proposer de nouvelles cibles thérapeutiques
Thèmes
• Étude de la latence herpétique en modèle souris
• Mécanismes moléculaires à l’origine des grandes étapes du cycle viral chez les rotavirus
(responsables de gastroentérites), les rhabdovirus (virus de la rage et de la stomatite vésiculeuse)
et le bactériophage SPP1
• Détournement de la machinerie de traduction par les rotavirus
• Échappement du virus de la rage à la réponse immunitaire innée
• Fusion membranaire des virus enveloppés
• Encapsidation et éjection du génome chez le bactériophage SPP1
• Détermination de la structure cristallographique de protéines virales
(polymérases, glycoprotéines d’enveloppe)
• Détermination de la structure des virus par microscopie électronique
• Caractérisation structurale d’assemblages multimoléculaire par microscopie électronique
équipements
Microscope électronique FEG 200 (TECNAI) équipé pour la cryo-microscopie et la tomographie.
Applications
• Développement de nouvelles stratégies antivirales
• Mise au point d’un modèle animal permettant de tester de nouvelles drogues antiherpétiques
CRÉDITS : N°1 : Visualisation par immu-
nifluorescence des corps de Negri dans
des molécules infectées par le virus de
la rage © CNRS • N°2 : Microscopie élec-
tronique à transmission © S. Chapuis-
CNRS • N°3 : Bactériophage SPP1 par
cryo-microscopie électronique © CNRS
• N°4 : Structures cristallographiques
des conformations pré- et post-fusion de
la glycoprotéine du virus de la stomatite
vésiculeuse © CNRS
24VMS
LaboratoRY OF MOLECULAR AND STRUCTURAL VIROLOGY
www.vms.cnrs-gif.fr
UPR 3296 (26 permanent staff, 18 graduate students and post-doctoral fellows)
Director: Yves Gaudin
Contact: yves.gaudin@vms.cnrs-gif.fr
Objectives
• To understand the molecular mechanisms that control the different steps of the viral life cycle
• To obtain the most precise description of virus-host cells interactions
• To identify new therapeutic targets
Topics
• Study of herpetic latency in the nervous system
• Molecular mechanisms controlling the main viral cycle steps for rotaviruses (gastroenteritis agent),
rhabdoviruses (rabies and vesicular stomatitis virus) and the bacteriophage SPP1
• Diversion of host cell translation machinery by rotavirus
• Inhibition of the innate immune response by rabies virus
• Membrane fusion by enveloped viruses
• DNA encapsidation and ejection by the bacteriophage SPP1
• Structure determination of viral proteins by X-ray crystallography
(polymerase, envelope glycoproteins)
• Structure determination of viruses by electron microscopy
• Structural characterization of multimolecular assemblies by electron microscopy
Equipment
Cryo-electron microscope FEG 200 (TECNAI) equipped for tomography
Applications
• Design of new antiviral strategies
• Development of a mouse model for testing new antiherpetic drugs
25N&D
Neurobiologie & Développement
www.iaf.cnrs-gif.fr/depsn
UPR 3294 (24 permanents, 25 doctorants et post-doctorants)
Directeur : Philippe VERNIER
Contact : vernier@inaf.cnrs-gif.fr
Objectifs
Analyser et comprendre les mécanismes génétiques, moléculaires et cellulaires qui déterminent la
formation du système nerveux et le fonctionnement de réseaux de neurones fonctionnels, au sein des
organismes
Thèmes
• Mécanismes moléculaires et cellulaires qui déterminent la formation du système nerveux
• Analyse du développement et de l’évolution du cerveau des chordés et des vertébrés
• Biologie des cellules souches neurales
• Mécanismes du contrôle de la neurogénèse et de la différenciation neuronale
• Développement, évolution et fonctions des systèmes monoaminergiques
• Rôle de la crête neurale dans la formation de la tête et du cerveau
• Génétique des rythmes circadiens
• Développement et organisation anatomo-fonctionnelle des centres respiratoires
• Bases génétiques et cellulaires des comportements émotionnels et de leurs pathologies
(dépendance aux drogues, agressivité, anxiété…)
équipements
Équipements pour la biochimie et la biologie moléculaire, microscopes et loupes pour la fluorescences,
apotomes, microscope confocal, microscopes et systèmes d’acquisition pour le bioluminescence, microscopie
multi-photonique, microtomes, vibratomes, cryotomes, matétiel d’histologie, robots d’histologie et hybridation
in situ, postes de micro-injection et de manipulations embryologiques (greffes, électroporations, transfert de
gènes…), postes d’électrophysiologie, plateforme d’analyse comportementale pour les poissons, systèmes
d’analyse des rythmes circadiens et du comportement moteur pour les drosophiles, systèmes d’élevage eau
de mer et eau douce (poissons, ascidies, amphioxus…)
Applications
• Embryologie du système nerveux et des malformations crânio-faciales
• Biologie des rythmes circadiens et respiratoires
• Aspects fondamentaux de la biologie des cellules souches
• Aspects fondamentaux de la biologie des cancers
• Mécanismes des maladies neurodégénératives (Parkinson, Alzheimer)
• Biologie des comportements motivationnels et de l’addiction aux drogues d’abus
CRÉDITS : N°1 : Microscopie bi-photonique © S. Chapuis-
CNRS • N°2 : Animalerie poissons © S. Chapuis-CNRS • N°3 :
Biochimie des protéines © S. Chapuis-CNRS • N°4 : Micro-
dissection sous loupe binoculaire d’embryons de poissons
© S. Chapuis-CNRS
26N&D
Neurobiology & Development
www.iaf.cnrs-gif.fr/depsn
UPR 3294 (24 permanent staff , 25 graduate students and post-doctoral fellows)
Director: Philippe VERNIER
Contact: vernier@inaf.cnrs-gif.fr
Objectives
To analyze and to understand the mechanisms determining the construction of the nervous system and
the functions of neural networks, within organisms, by means of multi-scale genetic, molecular, cellular,
physiological and behavioral approaches.
ThEmes
• Analysis of brain development and evolution in chordates and vertebrates
• Biology of neural stem cells
• Control of neurogenesis and neuronal differentiation
• Development, evolution and function of monoaminergic systems
• Role of the neural crest in the formation of head and brain
• Genetics of circadian rhythms
• Development and anatomo-functional organization respiratory centers
• Genetic and cellular basis of emotional behaviors and pathophysiology
(addiction to drugs, aggressivity, anxiety…)
Equipment
Equipment for biochemistry and molecular biology, fluorescence microscopes and binoculars, apo-
tomes, confocal microscope, microscopes and acquisition systems for bioluminescence, multi-photon
microscopy, microtomes, vibratomes, cryotomes, equipment for histology, robots for histology and in
situ hybridization. Systems for micro-injection and embryological manipulations (grafts, electropora-
tions, gene transfer…, electrophysiology apparatus, platform of behavioral analysis in fish, systems for
analyzing circadian rhythms and motor behavior in drosophila, facilities for aquatic species (sea and
fresh water for fishes, ascidia, amphioxus…)
Applications
• Embryology of the nervous system and cranio-facialmalformations
• Biology of circadian and respiratory rhythms (jet lag, depression, Ondine syndromes)
• Stem cell biology and utilization
• Cancer biology
• Pathophysiology of neurodegenerative diseases (Parkinson, Alzheimer)
• Pathophysiology of motivational behavior and addiction to drugs
27UNIC
UNITé DE NEUROSCIENCE, INFORMATION ET COMPLEXITé
www.unic.cnrs-gif.fr
UPR 3293 (14 permanents, 25 doctorants et post-doctorants)
Directeur : Yves FREGNAC
Contact : fregnac@unic.cnrs-gif.fr
Objectifs
L’UNIC étudie les processus centraux corticaux responsables de la perception sensorielle «bas-niveau».
L’objectif est de comprendre et simuler l’émergence des propriétés collectives des réseaux sensoriels à
partir des propriétés biophysiques des neurones et de leur connectivité. Ces travaux sont à l’interface de
l’électrophysiologie, la psychophysique, les sciences cognitives et l’imagerie cérébrale, pour le versant
expérimental, et la neurogéométrie, les neurosciences computationnelles et la physique des systèmes
complexes, pour le versant théorique.
Thèmes
•C ognisciences : intégration fonctionnelle et plasticité synaptique dans le cortex visuel primaire impli-
quées dans la perception visuelle. Imagerie synaptique fonctionnelle
•Neuromodulation et plasticité dans le cortex somatosensoriel : étude du traitement du sens
haptique dans le cortex somato-sensoriel des rongeurs et de la neuromodulation
• Cybernétique des microcircuits thalamiques et corticaux : dialogue en temps réel entre neurones
biologiques et neurones artificiels par technique de « dynamic clamp »
• Dynamique des processus sensori-moteurs dans le lobe électrosensoriel des poissons électriques
• Neurosciences computationnelles
• Neuroinformatique et bases de données : bases de données fonctionnelles corticales in vivo et modé-
lisation de réseaux de grande taille
équipements
Postes d’électrophysiologie intracellulaire in vitro et in vivo et d’enregistrements multiples extracellu-
laires; systèmes in vivo d’imagerie intrinsèque et extrinsèque (colorants sensibles au potentiel); stimu-
lateur multivibrissal et simulateur de textures naturelles; stimulateur visuel; caméra Neuro-Lucida;
microscopie à fluorescence et microscopie électronique; clusters informatiques
Applications
• Architectures de calcul inspirées du Vivant
• Circuits hybrides en neurocybernétique ; applications à la robotique
CRÉDITS : N°1 et 2 : Poste expérimental
pour l’étude du système tactile chez le rat
© S. Chapuis-CNRS • N°3 : Bannière UNIC
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