sujet 2015-07 - Institut Méditerranéen d`Océanologie

Proposition de sujet de stage de M2
Biologie Ecologie Marine
Titre : Le métabolisme du fer chez la bactérie magnétotactique marine QH-2
Descriptif du stage : Les bactéries magnétotactiques, dont la première espèce fut découverte dans les années
1970 par R.P. Blakemore (Blakemore, 1975), sont des microorganismes qui ont la capacité originale et
singulière de produire des magnétosomes. Ces nano-cristaux, intracellulaires, sont constitués de magnétite
(Fe3O4) et/ou de greigite (Fe3S4) et confèrent à ces bactéries la particularité de s’orienter et migrer le long de
lignes de champ magnétique terrestre : ce comportement appelé « magnétotaxie » leur permet de trouver plus
efficacement les conditions environnementales favorables à leur croissance. La très grande homogénéité des
tailles des nano-cristaux ainsi que leur morphologie, spécifique de l’espèce bactérienne qui les synthétise,
suggèrent que leur biosynthèse est contrôlée précisément par les cellules. Malgré un intérêt croissant pour ces
microorganismes et bien qu’un grand nombre de signatures génétiques associées aux magnétosomes aient été
détectées chez des espèces marines et d’eau douce, les connaissances de leur écologie (distribution,
quantification, etc.), de leur fonction au sein des écosystèmes et de leur rôle dans les cycles biogéochimiques
(fer, azote, soufre et carbone) demeurent encore très parcellaires.
Le sujet de stage que nous proposons s’inscrit dans le cadre d’un projet concernant l’étude de la bactérie QH-2
qui représente le premier spirille marin magnétotactique cultivable au laboratoire. Ce projet est mené en
collaboration avec le Laboratoire de Chimie Bactérienne - CNRS (Dr. Long-Fei WU) et l’Institut
Méditerranéen d’Océanologie M.I.O. (Dr.Yannick Combet-blanc). Le stage consistera à étudier le métabolisme
du fer chez QH-2 ainsi que les mécanismes impliqués dans la synthèse des magnétosomes. Les techniques
utilisées au cours de ce stage comprendront (i) la mise en œuvre de cultures en bioréacteurs (conditions
physico-chimiques contrôlées) et le suivi de divers paramètres (croissance, consommation des substrats (source
d’énergie), du fer, etc…), (ii) l’utilisation de techniques moléculaires ciblées sur les marqueurs génétiques
impliqués dans le transport du fer et la synthèse du magnétosome (ARNs) et (iii) l’utilisation de la microscopie
électronique pour l’analyse de la morphologie des nano-critaux de magnétite .
Le laboratoire : Equipe Microbiologie Environnement et Biotechnologie du M.I.O.
Durée du stage : 5 mois de janvier à mai 2016
Encadrement : L’étudiant de master sera encadré par Maxime Fuduche (3ème année de thèse portant sur l’étude
de QH2), Sylvain Davidson (responsable des bioréacteurs) et Yannick Combet-Blanc (co-responsable du projet
QH-2). Yannick COMBET-BLANC <[email protected]>