Lauriers Inra 2016. © Inra, Christophe Maître

Lauriers 2016

Le noyau dur de la cellule

Avec son allure dynamique et sa carrière fulgurante, Raphaël Mercier est une fusée dans le monde de la recherche. Une fusée mise en orbite dès la classe de troisième et dirigée vers le cœur de la cellule, siège de l’hérédité.

Par Pascale Mollier
Mis à jour le 28/06/2017
Publié le 13/12/2016

Une vocation précoce, un ovni dans son milieu

Dès le collège, Raphaël est diagnostiqué « chercheur » et choisit son domaine : la génétique. Rien ne prédestinait pourtant Raphaël à ce coup de foudre scientifique, en tout cas aucune influence de ses parents, agriculteurs dans le Maine et Loire. Après des études supérieures en biologie cellulaire et génétique, c’est à l’Inra de Versailles qu’il se spécialise sur la méiose, un sujet qu’il n’a plus quitté. « Je suis un monomaniaque de la méiose », avoue-t-il. La méiose est ce mécanisme universel qui permet de brasser et de distribuer les chromosomes dans les cellules reproductrices. C’est une étape essentielle du cycle de vie des organismes se reproduisant sexuellement. Chez l’homme, des défauts de méiose sont responsables de la trisomie 21 et expliqueraient 40 % des fausses couches.

Le végétal, fer de lance de la génétique

« Les gènes impliqués dans la méiose sont remarquablement bien conservés entre les organismes : levure, plante, souris, homme… Ainsi, identifier les gènes chez la plante modèle Arabidopsis thaliana donne accès à leurs équivalents chez les autres espèces, tout en étant beaucoup plus facile » explique Raphaël, en arpentant d’un pas décidé les allées des serres de Versailles. « On peut facilement planter en serre des centaines de mutants d’Arabidopsis, puis repérer ceux qui sont stériles, et parmi eux, ceux qui sont affectés dans la méiose. Ensuite, grâce aux énormes progrès du séquençage, ce n’est plus un problème de séquencer le génome de ces mutants et d’identifier le gène muté. »

À l’orée d’une révolution en sélection végétale

Grâce à l’étude de mutants d’Arabidopsis, Raphaël et ses collaborateurs ont contribué à caractériser depuis 2001 une soixantaine de gènes impliqués dans la méiose. Certains de ces gènes empêchent le brassage chromosomique, d’autres au contraire le favorisent. Dans le premier cas, on obtient une graine strictement identique à la plante mère, ce qui représente une sorte de Graal pour la sélection végétale. Cela permet en particulier de multiplier des variétés hybrides sans avoir à refaire le croisement entre les deux parents. Dans le deuxième cas, on augmente la diversité génétique, donc la possibilité d’avoir des génomes intéressants pour différentes applications agronomiques. Ces travaux ont donc un énorme retentissement dans le domaine végétal.

À ma juste place

Jeune directeur de recherche, Raphaël s’estime à sa juste place. « Le chercheur à la paillasse est le premier à connaître ses résultats. Moi, je suis le deuxième, mais je reçois tous ceux de mon équipe », s’amuse-t-il. Techniciens, ingénieurs et étudiants, ils sont une dizaine à partager son enthousiasme communicatif et, en général, n’attendent pas la réunion hebdomadaire pour lui communiquer leurs découvertes. « J’ai aussi la chance de travailler avec quatre autres chefs d’équipe (1). Nous sommes littéralement comme cinq doigts de la main. Depuis quinze ans, nous nous stimulons sans nous concurrencer ».

Pas de recherche appliquée sans recherche fondamentale

« Je suis très sensible aux applications, mais ce qui me motive avant tout, c’est de comprendre les mécanismes et de résoudre des énigmes que l’on se pose en génétique depuis un siècle ». Une déclaration bien conforme à l’esprit délié de Raphaël, qui s’exerce en privé sur les énigmes complexes de séries policières à rallonge.
C’est en offrant d’excellentes conditions de recherche fondamentale que l’Inra attire des chercheurs comme Raphaël, dont les découvertes peuvent déboucher, de façon parfois inattendue, sur des applications décisives. Le travail de Raphaël illustre parfaitement l’adage : « pas de recherche appliquée sans recherche fondamentale. »

Raphaël Mercier, Laurier Défi scientifique de l'Inra 2016, entouré de son équipe « Méiose et recombinaison » de l’Institut Jean-Pierre Bourgin, centre Inra de Versailles-grignon.. © Bertrand NICOLAS - Inra, NICOLAS Bertrand
Raphaël Mercier, Laurier Défi scientifique de l'Inra 2016, entouré de son équipe « Méiose et recombinaison » de l’Institut Jean-Pierre Bourgin, centre Inra de Versailles-grignon. © Bertrand NICOLAS - Inra, NICOLAS Bertrand

(1) Mathilde Grelon, Eric Jenczewski, Christine Mézard et Fabien Nogué.

Et après ?

Une question continue à intriguer Raphaël Mercier : le nombre de crossing-over qui surviennent pendant la méiose. Ce nombre est étroitement régulé et il est de deux en moyenne par chromosome et par méiose chez la plupart des organismes. Or, on sait qu’il faut au moins un crossing-over pour que les chromosomes se répartissent correctement dans les cellules filles. À l’opposé, les résultats de Raphaël montrent qu’on peut avoir au moins dix crossing-over par chromosome et par méiose sans affecter la reproduction. Alors, pourquoi seulement deux ? Pour éviter un trop grand brassage génétique ? Raphaël poursuit ses travaux de décodage de la méiose. Il souhaite identifier de nouveaux gènes et leur organisation en réseau et, pourquoi pas, aboutir à un modèle mécanique de ce phénomène fondamental de division cellulaire.

Mini-cv

  • Naissance en 1974
  • Baccalauréat D
  • Maîtrise de Biologie cellulaire et génétique à Angers
  • DEA (Diplôme d'études approfondies) Biologie, diversité et adaptation des plantes cultivées chez André Gallais (AgroParisTech-Université Paris Sud)
  • 1998-2001 : thèse à l’Inra de Versailles-Grignon à l’Institut Jean-Pierre Bourgin
  • 2002-2003 : post-doctorat en Grande-Bretagne, Université de Birmingham
  • 2003 : recruté en tant que chargé de recherche à l’Inra
  • Directeur de recherche 2e classe en 2010, 1ère classe en 2015
  • Auteur à ce jour de 46 publications scientifiques, générant plus de 2000 citations
  • Centres d’intérêt : séries policières, basket, œnologie

Prix et distinctions

  • 2002 : Médaille d’argent de l’Académie d’Agriculture de France pour sa thèse
  • 2010 : Prix « Découverte de l’année en biologie » de l’Académie des Sciences
  • 2011 : Bourse du Conseil européen  de la recherche (ERC Starting grant)
  • 2012 : Distinction : une des dix découvertes de l’année du magazine La Recherche
  • 2014 : Prix scientifique de la Fondation Simone et Cino del Duca - Institut de France
  • 2014 : Prix scientifique de la Fondation Schlumberger pour l’Éducation et la Recherche
  • Laurier Défi scientifique de l'Inra 2016

Pour aller plus loin

- Rencontre avec Raphaël Mercier : télécharger le dossier de presse (PDF)

- Comment voulez-vous votre méiose : avec ou sans crossing-over ? Lire l'article

- Les mutations, sources de diversité génétique. Lire l'article

- Comment dompter le brassage génétique. Lire l'article

Prix et distinctions

- Raphaël Mercier, lauréat de la Fondation Simone et Cino del Duca - Institut de France. Lire l'article

- Raphaël Mercier lauréat d’une bourse « Starting Grant » 2011 du Conseil européen de la recherche. Lire l'article