Diversité procaryote de flores d`intérêt écologique en

Diversité procaryote de flores d'intérêt écologique en zone benthique côtière
Doctorant :
Guillaume Meisterhans
Encadrants :
Frédéric Garabetian (Pr Université Bordeaux 1, UMR EPOC)
Florence Jude (MCF Université Bordeaux 1, UMR EPOC)
Natalie Raymond (MCF Université Bordeaux 1, UMR EPOC)
Sujet :
Parties intégrantes des écosystèmes, les procaryotes (bactéries, archées) sont impliqués dans des
interactions avec les composantes abiotiques et biotiques de l’écosystème. De leurs interactions avec
la composante abiotique découle une de leurs propriétés reconnues: leur implication dans les cycles
biogéochimiques (carbone, azote, soufre, phosphore…). Par ailleurs au cours de l’évolution certains
procaryotes ont noué des relations symbiotiques plus ou moins étroites et plus ou moins bénéfiques
(mutualisme, commensalisme, parasitisme) avec d’autres organismes (animaux ou végétaux) hors
relations trophiques. Ces interactions sont susceptibles d’affecter, positivement ou négativement la
dynamique de population d’organismes ingénieurs de l’écosystème ou d’une ressource vivante. Dans
ce contexte il est important de caractériser la diversité procaryote d’une zone marine côtière (Bassin
d’Arcachon, France) située à l’interface Océan / Continent (zone d’écotone) et soumise aux apports
anthropiques (milieu récepteur). La caractérisation de cette diversité portera sur les procaryotes i) des
sédiments connus pour être le siège d’une minéralisation importante de la matière organique et ii) de
bivalves fouisseurs (coques, palourdes) en tant que ressources exploitées sur lesquelles rien n’est
documenté à l’exception d’informations sanitaires sur la flore contaminante souvent d’origine
anthropique. Les travaux permettront de caractériser d’une part la diversité des espèces au sein d’une
même station (diversité alpha) par la méthode de clonage-séquençage et d’autre part les différences
de diversité entre plusieurs stations choisies selon un gradient de qualité (diversité bêta) par typage
moléculaire (ARISA ou DGGE).
ILLUSTRATION : caractérisation par ARISA (Automated Ribosomal Intergenic Spacer Analysis) de
la flore bactérienne commensale de coques (Cerastoderma edule) du Banc d’Arguin
L’ARISA est une technique de typage moléculaire utilisant la taille du fragment de l’intergène ADNr
16S et ADNr 23S (ITS)(Figure 1) comme marqueur taxonomique de l’espèce procaryote. Elle permet
d’établir des similitudes ou différences dans la composition de différentes communautés que l’on
cherche à comparer (diversité bêta).
Figure 1 : schema de l’intergène ADNr 16S ADNr23S
Taille de l’ITS en nombre de paires de bases
Intensité de fluorescence en UA
Figure 2: Profils de tailles de fragments intergéniques 16S-23S (ARISA)
procaryotes issus de coques (Vert cohorte 2006 ; bleu cohorte 2007)
Chacune des empreintes correspondant à
chacune des coques analysées,a été compilée
sous forme d’une matrice. A partir de cette
matrice, la distance de Jaccards entre les
différentes empreintes a été calculée. Le
nMDS (non metric dimensional scaling) est
une représentation graphique de cette distance
qui nous a permis de visualiser des différences
au niveau de la composition des communautés
bactériennes de 2 cohortes de coques (2006 et
2007) (Figure 3). Une ANOSIM basée sur
100 000 permutations nous a permis de valider
la significativité de ces différences (p= 8x10-5).
Après avoir vérifié son statut (parasité ou non
parasité par Bucephalus minimus) chaque
bivalve collecté a été broyé, afin de préparer
l’extraction de l’ADN. L’amplification sélective
des fragments d’intérêt (ITS des populations
bactériennes présentes) a ensuite été réalisée
sur une fraction de cet ADN extrait. Puis
l’analyse automatisée de l’amplicon a été
effectuée sur un séquenceur capillaire
ABI3730 Applied Biosystems de la plateforme
Génome Transcriptome de Bordeaux. Pour
chaque coque, un profil des différents ITS
présents et de leurs abondances relatives
(empreinte génétique) a été obtenu. A titre
d’illustration, deux profils correspondant à des
coques appartenant deux cohortes sont ici
superposés ; la courbe rouge représente
l’étalonnage interne : taille du brin en fonction
de la durée de migration électrophorétique
(Figure2).
cohorte 2006
individus non
parasités par
B.minimus
cohorte 2006
individus
parasités par
B.minimus
cohorte 2007
individus non
parasités par
B.minimus
cohorte 2007
individus
parasités par
B.minimus
Figure 3 : Représentation en nMDS des distances entre les
profils génétiques des communautés bactériennes
présentes chez des coques appartenant à deux cohortes
(2006 et 2007)