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Quelques figures emblématiques de l'Inra. © Inra, GAVALDA Véronique

Figures de l'Inra

Michel Caboche : miser sur la génomique, ressource pour comprendre et améliorer le vivant

À l’occasion des 10 ans de Génoplante en 2009, focus sur l’un des pionniers de la génomique des plantes cultivées : Michel Caboche. Polytechnicien et docteur es sciences, il a mis en place et présidé ce programme français dès sa création. Après 30 ans de carrière à l’Inra et la direction de l’Unité de recherche en génomique végétale (URGV) du Génopole d’Evry jusqu’en 2007, Michel Caboche est un peu devenu le (grand) Monsieur Génome Végétal de l'Inra.    

Par Emmanuelle Manck
Mis à jour le 19/06/2017
Publié le 28/04/2009

Michel Caboche a grandi dans l’exploitation agricole de son père, qui espérait qu’il la reprenne à sa suite. Son avenir semblait tout tracé ! Les instituteurs et professeurs successifs de Michel, en pointant ses capacités en mathématiques et en le poussant à aller toujours plus loin, en ont un peu décidé autrement… Il se retrouve ainsi à Polytechnique en 1966. Certes, il valorise son esprit rigoureux, mais il regrette de ne pouvoir se consacrer à une passion ancienne, l’observation de la nature. Collégien, il était ébloui par les cours de « sciences nat’ », constituait des herbiers et collectionnait les cristaux et fossiles. Qu’à cela ne tienne : "Avec quelques camarades de promotion, nous avons organisé le premier cours de biologie à Polytechnique et nous nous sommes pris au jeu... Après avoir écouté des références telles que Jacques Monod, François Gros, ou Jean-Pierre Changeux, nous avons eu envie de faire une carrière de recherche comme eux. Et 68 était le temps où il était normal de faire les choses qu’il n’était pas prévu qu’on fasse…"

Génétique : de l’animal à la plante modèle

Michel Caboche entre à l’Inra en 1969 au département de Génétique animale « pour faire des recherches qui puissent avoir des retombées positives dans le domaine de l’agriculture ». La génétique l’intéresse tout de suite « parce qu’elle participe à la compréhension de la nature tout en nécessitant l’utilisation d’outils mathématiques ». « Ignare en biologie » à son recrutement à l’Inra, il effectue une année de maîtrise à l’Université d’Orsay puis un DEA de biologie moléculaire à l’Université Paris 6. Au laboratoire de génétique cellulaire (LGC), il travaille d’abord en biologie animale, sur la génétique du métabolisme cellulaire de la méthionine. Il découvre l’importance fondamentale de la méthylation dans les mécanismes biologiques. « La génétique sur des cellules animales se révélait à la fois captivante et frustrante : on ne pouvait pas régénérer ces cellules en animaux viables. Et à l’époque, on ne disposait pas des outils moléculaires que l’on a maintenant pour contourner cette limitation. J’ai pensé qu’il y avait plus de perspectives à travailler dans le domaine végétal où il est possible de faire de la génétique aussi bien sur cellule isolée que sur plante entière grâce au processus de régénération ». Après sa thèse de doctorat, Michel Caboche rejoint donc en 1977 le laboratoire de biologie cellulaire à l’Inra de Versailles dirigé par Jean-Pierre Bourgin et Yves Chupeau : « C’était un laboratoire très ouvert où l’on était libre du choix de ses recherches. On y entretenait de nombreux contacts avec des scientifiques du monde entier, ce qui est utile et stimulant pour la compétitivité d’un petit groupe ». Le laboratoire a une excellente expertise en biologie cellulaire, mais il y manque un savoir-faire en biologie moléculaire. En post-doc à l’université d’Utah à Salt Lake City où il étudie la réplication de l’ADN, il approfondit ses connaissances dans les techniques de biologie moléculaire.

Nitrate, Pasticcino,Tonneau and Co

Revenu à l’Inra en 1980, il monte une équipe pluridisciplinaire pour travailler sur le métabolisme du nitrate. Ses travaux révèlent l’existence de mécanismes de régulation multiples, affectant en particulier l’expression d’une enzyme, la nitrate réductase. Ces régulations permettent d’adapter la fourniture d’azote aux besoins de la plante dans son environnement. Ce gène de la nitrate réductase une fois cloné, sera ensuite utilisé comme piège à éléments transposables, aboutissant à l’identification de rétrotransposons chez les végétaux : « Ces rétrotransposons sont présents dans tous les génomes de plantes. Ma collègue Marie-Angèle Grandbastien a montré qu’ils s’activent en réponse à l’attaque d’un pathogène ». Après une formation à Cold Spring Harbor aux États-Unis sur le transfert de gènes, Michel Caboche met au point une technique de transfert direct de gènes dans des cellules de tabac. C’est une époque où l’Inra de Versailles commence à développer des travaux réputés sur le sujet controversé des OGM. La découverte des processus d’inactivation épigénétique des gènes, par son ancien thésard Hervé Vaucheret, représente l’un des aboutissements de ces travaux.

Michel Caboche.. © © INRA, WEBER Jean
© © INRA, WEBER Jean

« Notre imaginaire prête volontiers des propriétés fantastiques à ce qui est inconnu. Ainsi en est-il des plantes transgéniques et des gènes qui y ont été insérés. »

En 1990, Michel Caboche réoriente ses recherches. Il introduit l’usage de l’espèce modèle Arabidopsis thaliana à Versailles et met en place un programme de biologie du développement végétatif de cette plante. Son équipe caractérise plusieurs gènes intervenant dans l’architecture de la plante (Superroot, Argonaute, Pasticcino, Procuste, et Tonneau). « La recherche de mutants de développement chez Arabidopsis avec ma collègue Catherine Bellini a été une des périodes inoubliables de ma carrière. Les mutants de développement dans le règne animal nous semblent monstrueux mais les mutants de développement de plantes sont souvent de petites merveilles à observer ». En 1995, avec son jeune collègue Loïc Lepiniec, il fonde un nouveau laboratoire à Versailles, qui sera dévolu a l’étude du développement et du remplissage en réserves de la graine, thème de recherche stratégique en production végétale.

Génomique des plantes cultivées : le coup d’accélérateur

Vers la fin des années 90, les techniques de séquençage apportent leurs premiers résultats : « Les travaux sur le génome humain avaient commencé à apporter des informations importantes et nous commencions à bénéficier d’outils permettant des analyses systématiques de la structure des génomes et de leur expression ». Michel Caboche s’intéresse de près au potentiel de la génomique des plantes cultivées et comprend son importance stratégique : « Nous avions déjà des projets en génomique de la plante modèle Arabidopsis soutenus par le GREG, mais les chercheurs des secteurs publics et privés français ne s’étaient pas encore impliqués dans l’étude des génomes des plantes cultivées, alors que de grandes firmes américaines investissaient déjà massivement dans ce domaine et s’apprêtaient à breveter tous azimuts ! Le secteur semencier français pouvait sérieusement en pâtir ». Le programme Génoplante de recherches en génomique végétale naît d’une réflexion commune des dirigeants de l’Inra (Paul Vialle) de Limagrain (Pierre Pagèsse) et Rhone Poulenc (Alain Godard). En 1998, à son retour d’une année sabbatique au Japon, Michel Caboche y contribue « jusqu’à ce que le programme soit effectif et que les laboratoires impliqués débutent leurs projets de recherche. C’était passionnant de mettre en place les programmes scientifiques dont nous avions rêvé : nous avions décidé de les mener sur des plantes modèles et cultivées en parallèle, les connaissances technologiques obtenues d’un côté se transférant sur l’autre en permanence ».

Génoplante : un millier d’analyses

Génoplante a contribué au succès de nombreux projets méthodologiques et scientifiques. Il a permis l’identification de nombreux gènes d’intérêt agronomique : « Gènes de résistance aux pathogènes ou de restauration de fertilité utiles à la création de semences hybrides : nous avons obtenu ces résultats grâce au développement des outils de clonage de grands fragments génomiques et d’analyse de transcriptome, à l’aide de puces à ADN. Elles nous ont permis d’étudier comment le génome d’une plante s’exprime dans différentes conditions physiologiques, par exemple quand elles sont attaquées par des pathogènes, soumises à un stress hydrique… ou simplement au cours d’un cycle journalier. Nous avons effectué plus d’un millier d’analyses de ce type ! Quand on aborde aujourd’hui un problème nouveau, tel que l’identification de la fonction d’un gène, on peut utiliser cette immense et précieuse ressource. Elle permet de dresser son portrait robot et de faire des hypothèses plausibles sur sa fonction. Je suis assez fier de ce que nous avons pu réaliser en France grâce à Génoplante » se félicite Michel Caboche. « Du point de vue des recherches génomiques, notre pays existe vraiment au niveau international, ce qui n’était pas joué d’avance ».

Michel Caboche préside Génoplante jusqu’en 2002 : « La mise en route des programmes terminée, j’ai ensuite dirigé l’URGV, le laboratoire de génomique végétale créé à cette occasion au Génopôle d’Evry, et ce jusqu’en 2007 ». L’URGV a joué un rôle important dans le développement de nombreux programmes de recherche de Génoplante en apportant son savoir faire en analyse structurale (par exemple, la structure du génome du blé, l’annotation du génome de la vigne) et analyse fonctionnelle des génomes (par exemple, le fonctionnement de la chromatine, l’identification de gènes d’importance agronomique, etc.) Aujourd’hui membre du laboratoire de biologie des semences de l’Inra de Versailles, Michel Caboche ne cesse d’être sollicité pour son expertise. Membre de l’Académie des sciences et de l’EMBO (European Molecular Biology Organization), il participe actuellement à un programme européen d’évaluation de la recherche, l’European Research Council et prépare pour l’Inra un rapport sur les technologies émergentes en recherche agronomique.

Mini-CV

  • 63 ans
  • Marié, trois enfants
  • Formation : Polytechnique, DEA de biologie moléculaire, Thèse de doctorat
  • Fonctions passées : Directeur de l’unité de recherches en génomique végétale au Génopôle d’Evry et du laboratoire de biologie des semences