Luis Molina, lauréat de notre campagne doctorale 2022

Luis Molina est l'un des trois lauréats de la campagne doctorale 2022 de l'Institut de l'Océan.

Luis Molina

Quel est le sujet de votre thèse ?

Mon projet doctoral s’intitule : Capsule, lumière et développement neuronal de l’embryon de seiche.

C’est un projet qui vise, premièrement, à évaluer les impacts provoqués par la lumière artificielle (issue de technologie LED et LFC) sur la fonction visuelle, la pigmentation et le développement neuronal des embryons de seiche Sepia officinalis pendant son développement embryonnaire et, deuxièmement, à déterminer le rôle que joue la capsule entourant l’œuf dans sa capacité de filtration, d’absorption et de réflexion de la lumière. Ces objectifs seront remplis en utilisant des outils d’optique et de physique, d’une part, et des outils de biologie du développement et d’écophysiologie, d’autre part.

 Dans quelles structures êtes-vous accueilli pour mener votre projet?

Ce projet sera conduit par deux laboratoires : le Centre de Recherche sur la Conservation (CRC-MNHN) avec Christine Andraud (physicienne) et le laboratoire de Biologie des ORganismes et des Ecosystèmes Aquatiques (BOREA-MNHN) avec Laure Bonnaud-Ponticelli (biologiste).

 Quel est son caractère innovant de votre projet ?

Ce projet de thèse s’intéresse à un facteur environnemental, la lumière encore peu prise en compte dans les études sur les changements d’origine anthropique. Sa perturbation par les activités humaines en zone côtière (habitat, activité portuaires, trafic maritime) représente un facteur de risque environnemental potentiellement important pour le cycle de vie d’organismes côtiers. S. officinalis, espèce pourtant a priori protégée par la capsule noire qui entourne l’œuf au cours de son développement et capable d’adaptations remarquables grâce à son système nerveux très développé́ pourrait être sensible à un environnement lumineux inadapté. Si ce travail le confirme, ces effets pourraient être encore plus dramatiques pour d’autres espèces côtières plus directement exposées. La collaboration entre biologistes et physiciens permettra :

  • Etablir un modèle de propagation de la lumière dans la structure multicouche et colorée de la capsule. Cette partie représente une source potentielle d’applications translationnelles bioinspirées.
  • Déterminer au niveau moléculaire et de manière chronologique les effets provoqués par l'exposition à la lumière artificielle sur la fonction visuelle, la pigmentation et le développement neuronal de Sepia officinalis.

Comment appréhendez-vous les difficultés auxquelles vous ferez face pour votre thèse ?

Je pense qu’il pourrait y avoir des difficultés techniques opérationnelles mais qu’en discutant de manière fréquentes avec les encadrantes et les participants au projet, elles devraient être surmontées.

Et dans certains cas comme par exemple, l’analyses phylogénétique, j'ai prévu de faire une formation et pour le cas de la modélisation je pourrais faire appel à des collègues.

C’est en se confrontant à des difficultés qu’un individu apprend, grandit et s’enrichit. C’est avec cet état d’esprit que j’entamerai ma thèse.

S’agit-il d’un projet multidisciplinaire ?

Oui, ce projet inclut la participation d’une physicienne et d’une biologiste, ce que nous permettra d’étudier en parallèle une même question avec un regard différent, en se complétant sur le plan des savoir, des savoir-faire et des outils nécessaires pour accomplir les objectifs du projet.

Quelles compétences demande votre sujet ?

Le sujet demande une connaissance de la biologie et de l’écologie des organismes marins et plus particulièrement des mollusques. Des connaissances en évolution, développement et neurogenèse sont tout spécifiquement nécessaires.

Concernant le savoir-faire, la maitrise des techniques de biologie moléculaire de base, telles que l’extraction d’acides nucléiques (ARN essentiellement), la RT-PCR et la digital PCR sont indispensables. Des compétences en statistiques (R et/ou python), en logiciel phylogénétique et en traitements de séquences sont un atout indiscutable.

Diverses compétences en «savoir-être » peuvent aider à la bonne réalisation d’un doctorat :

  • Prise d'initiative, sens de l'organisation, rigueur, méthode et autonomie
  • Grande capacité à travailler en équipe.
  • Curiosité intellectuelle
  • Capacité à établir des priorités et à planifier des activités

Avez-vous déjà travaillé sur des sujets proches en Master ou en stage ?

J’ai eu la chance de travailler (CDD d' 1 an) en tant que chargé d'études scientifiques au Département d’Adaptation du Vivant du Museum National d’Histoire Naturelle de Paris, au sein de l’UMR BOREA (laboratoire d’accueil du projet de thèse). J’ai travaillé sur un projet intitulé « UPSIDE : UV effects & pigments during Sepia officinalis development », en collaboration avec la station biologique de Roscoff (Centre de ressources biologiques-EMBRC/Sorbonne Université). Mes fonctions ont porté sur la planification conjointe et la mise en place d’un plan d’expériences pour déterminer les conséquences des radiations UV-B sur le développement des embryons de la Seiche commune Sepia officinalis. Ces recherches ont impliqué la conception et optimisation de test en utilisant la technologie de Digital PCR (QIAGEN) pour quantifier le niveau d’expression de gènes codant pour des récepteurs photosensibles ainsi que des gènes impliqués dans le stress oxydatif et la réparation de l’ADN. Des librairies scientifiques tels que SciPy et Matplotlib pour le traitement et l’analyse des données ont été également utilisées.

Ces travaux m’ont permis de soulever de nouvelles questions, et c’est grâce à ces questions qu’est né ce projet de thèse.

Pourriez-vous nous présenter votre parcours ?

En 2011, j’ai obtenu une Licence en Biologie Aquacole de l’Université Autonome de Sinaloa (2006-2011) et en 2013, un Master en Sciences en Aquaculture du Centre de Recherche Scientifique et d’Education Supérieure d’Ensenada (CICESE), au Mexique.     

Durant mon Master, j’ai travaillé sur le projet : “Expression de gènes liée à l'immunité et au choc thermique chez l'ormeau rouge Haliotis rufescens asymptomatique au syndrome de flétrissement”.

Pendant cette période, j’ai acquis de solides connaissances dans le domaine de l’écophysiologie et la physiopathologie des animaux aquatiques, dans les techniques de diagnostic moléculaire et histopathologiques, ainsi que dans la maîtrise des paramètres techniques et sanitaires d’élevage, de conditionnement et de quarantaine selon les normes mexicaines.

Après mon master (2014-2017), j’ai travaillé pendant 3 ans à l’Institut de Santé Animale (ISA) en tant qu’ingénieur dans l’identification et diagnostic de maladies infectieuses chez les espèces aquacoles. Mon travail a consisté à diagnostiquer des maladies infectieuses chez les espèces aquacoles en utilisant des techniques histopathologiques pour la détection des parasites et des lésions associées, moléculaires pour l’identification spécifique de parasites et bactériologiques pour l’isolement, la culture et l’identification de bactéries. J’ai également été auditeur interne au sein du laboratoire et responsable qualité et métrologie.

En 2018-2019, j’ai travaillé pour le laboratoire de génétique du CICESE sur deux projets en particulier :

  • Campagne d’échantillonnage en milieu marin afin de caractériser les organismes extrêmophiles des compartiments géologiques profonds.
  • Étude de la variabilité génétique de truites endémiques de Basse Californie (Oncorhynchus mykiss nelsoni) en vue de la sauvegarde de l’espèce.

Finalement en 2021 et 2022, j’ai participé au projet UPSIDE de l’UMR BOREA : UV effects & pigments during Sepia officinalis development, en collaboration avec la station biologique de Roscoff (Centre de ressources biologiques-EMBRC/Sorbonne Université). Mes fonctions ont porté sur la planification conjointe et la mise en place d’un plan d’expériences pour déterminer les conséquences des radiations UV-B sur le développement des embryons de la Seiche commune Sepia officinalis.

Quel sujet vous a le plus intéressé jusqu’à aujourd’hui ?

J’ai été fasciné par la génétique et l’écophysiologie ; L’écophysiologie parce qu’elle nous permet de comprendre en intégrant des réponses comportementales et physiologiques comment les animaux, les végétaux et les humains font face aux contraintes de leur milieu.

Quel est votre lien avec les océans ? Quand avez commencé à vous y intéresser ?

Je suis né sur les côtes mexicaines de l’Océan Pacifique à Mazatlán. En espagnol, on la nomme « La perla del Pacifico » qui signifie la perle du Pacifique. Cette ville avait la flotte de crevettiers la plus grande de tout le Mexique ; la crevette était l’une des espèces les plus abondantes dans cette région jusqu’à sa chute pendant les années 2000.

L’effondrement a été désastreux pour les populations côtières qui vivaient de l’extraction de cette « ressource renouvelable » depuis plusieurs décennies. La population, ainsi que ma famille, ont vécu l’impact de ce phénomène au niveau social, économique et écologique. La mauvaise gestion des ressources halieutiques en milieu marin a été au cœur de ce phénomène. C’est une des raisons pour lesquelles je me suis très vite intéressé au monde marin.

Vous êtes-vous engagé pour l’environnement ?

Au Mexique, je faisais partie d’une association en charge de la conservation et protection des tortues marines. Il faut savoir qu’un marché noir d’œufs de tortues est très présent au Mexique. La protection de ces œufs lors de la nidification est donc primordiale. De plus, cette association réhabilite les tortues présentant des lésions en vue de la conservation de l’espèce.

Faites-vous du sport en lien avec la mer   (voile, plongée…)?

J’avais l’habitude de faire du snorkelling.

Pourquoi avez candidaté au programme doctoral de l'Institut de l'Océan?

J’ai candidaté à l’Institut de l’Océan principalement pour son interdisciplinarité et parce que notre projet répond au deuxième axe stratégique de l’institut lié aux changements globaux, risques et adaptation.

La création de synergies entre deux équipes de recherche nous a beaucoup attiré parce que notre projet a comme objectif de développer des liens de recherche et d’exploiter les grandes quantités d’outils scientifiques que comptent Sorbonne Université et le Muséum National d’Histoire Naturelle.

L’accueil dans ce que représente l’Alliance Sorbonne Université en question d’infrastructure de recherche et académique a été bien sûr un autre grand argument.

Et finalement, le fait d’être encadré par des chercheurs de renom avec pour but de devenir un expert scientifique dans la matière mais aussi riche de compétences généralistes qui vont me permettre de me positionner comme un acteur essentiel de la société a été une autre motivation.

Connaissiez-vous déjà la dimension océanique de  Sorbonne Université et du Muséum ?

Je la connaissais déjà du fait de ses stations marines, particulièrement la station biologique de Roscoff. Quand je suis arrivé à Paris en 2020, je craignais devoir m’éloigner du monde marin ; c’était sans connaître le laboratoire BOREA que j’ai intégré en 2021. C’est au laboratoire que je me suis rendu compte de la dimension océanique du Muséum et de Sorbonne-Université par ses trois stations marines (dont celle de Roscoff).

Qu’est-ce qui vous intéresse dans la recherche ?

Ce qui m’anime dans la recherche, c’est de pouvoir répondre aux problèmes actuels pour améliorer notre environnement et donc notre avenir.

Quels stages avez-vous déjà menés par le passé ?

Pendant ma licence, j’ai eu l’opportunité de faire deux stages d’un mois dans différentes institutions.

Le premier a lieu au département de bactériologie du centre de développement et de recherche sur l'alimentation (CIAD), section aquaculture et gestion de l'environnement. Promoteur : Dr. Bruno Gómez-Gil.

Mes tâches principales ont été l’entretien d’une collection de micro-organismes et la caractérisation de souches bactériennes.

Le deuxième stage s’est déroulé au département de médecine moléculaire et bioprocédés de la Université Autonome du Mexique (UNAM) sur le projet : Production de plasmides comme vecteurs pour la thérapie génique et les vaccins à ADN. Promoteur : Alvaro R. Lara

Mes tâches principales ont été de réaliser les mesures complètes des paramètres respirométriques (analyse des gaz entrant et sortant du fermenteur) et d’analyser la topologie du produit (plasmide).

Et finalement, pendant mon master, j’ai réalisé un séjour de 2 mois à la Banque Nationale Périphérique de Germoplasme des Espèces Aquatiques, sur le projet : Cryopreservation of sperm of red abalone (Haliotis rufescens). Promoteur : Paniagua Chávez Carmen Guadalupe.

Avez-vous déjà travaillé dans des labos ? Quelle expérience en retenez-vous ?

J’ai travaillé dans trois laboratoires : deux au Mexique et un à Paris.

Après mon master (2014-2017), j’ai travaillé pendant 3 ans à l’Institut de Santé Animale (ISA) en tant qu’ingénieur dans l’identification et diagnostic de maladies infectieuses chez les espèces aquacoles. Mon travail a consisté à diagnostiquer des maladies infectieuses chez les espèces aquacoles en utilisant des techniques histopathologiques pour la détection des parasites et des lésions associées, moléculaires pour l’identification spécifique de parasites et bactériologiques pour l’isolement, la culture et l’identification de bactéries. J’ai également été auditeur interne au sein du laboratoire et responsable qualité et métrologie.

Entre 2018 et 2019, j’ai travaillé pour le laboratoire de génétique du CICESE sur deux projets en particulier :

  • Campagne d’échantillonnage en milieu marin afin de caractériser les organismes extrêmophiles des compartiments géologiques profonds.
  • Étude de la variabilité génétique de truites endémiques de Basse Californie (Oncorhynchus mykiss nelsoni) en vue de la sauvegarde de l’espèce.

Finalement, entre 2021 et 2022, j’ai participé au projet UPSIDE de l’UMR BOREA : UV effects & pigments during Sepia officinalis development, en collaboration avec la station biologique de Roscoff (Centre de ressources biologiques-EMBRC/Sorbonne Université). Mes fonctions ont porté sur la planification conjointe et la mise en place d’un plan d’expériences pour déterminer les conséquences des radiations UV-B sur le développement des embryons de la Seiche commune Sepia officinalis.

Cela m’a permis de comprendre que la recherche est un processus dynamique qui s’enrichit de la participation collective.

Quel est votre objectif professionnel ? Vous destinez-vous à la recherche ?

J’ai trois principaux objectifs post-thèse :

  1. J’aimerais accéder à un poste de chercheur ou enseignant chercheur dans le domaine de la biologie marine.
  2. J’aimerais aussi contribuer à l’avancement de la recherche sur les effets cumulatifs des facteurs de stress environnementaux en réponse à la demande croissante en ressources naturelles et à l'intensification des changements d’origine anthropique sur des espèces non conventionnelles.
  3. Et finalement, j’ai le désir de renforcer la collaboration internationale Franco-Mexicaine dans le domaine de l’étude des céphalopodes et des autres espèces marines côtières.

Ma principale motivation pour les sciences est de mener une recherche scientifique avec le désir de faire de nouvelles découvertes en termes de biodiversité du vivant à différentes échelles (moléculaires, physiologiques, écologiques) et de trouver des solutions innovantes à des problèmes complexes.

Mon moteur de motivation et ce qui m’inspire à poursuivre mes efforts, c’est le sentiment d’émerveillement pour le vivant.