Les micro-organismes des tapis microbiens des

Valentin Crépeau
Directrice de thèse : Anne Godfroy
Laboratoire de Microbiologie des Environnements Extrêmes, Ifremer Brest
Octobre 2009
Introduction
Les écosystèmes marins hydrothermaux
Des milieux dynamiques présentant différentes niches écologiques.
Tapis bactériens recouvrant un champ de
modioles, site de Lucky Strike.
Jannash, 1985
Introduction
Les tapis microbiens sont des structures hétérogènes et complexes de microorganismes, adhérant entre eux ainsi qu’à un substrat.
Ces structures se retrouvent dans de nombreux écosystèmes océaniques
présentant des zones anoxiques : suintements froids, volcans de boue,
grottes sous-marines et sources hydrothermales.
Les tapis des sources hydrothermales océaniques n’ont pour l’instant fait
l’objet que d’un nombre restreint d’études (Moyer, 1995 ; Longnecker, 2001 ;
Teske, 2002).
Filaments de Beggiatoa (a)
et de Thiothrix (b) qui
semblent dominer les tapis
du site de Lucky Strike.
(a)
(b)
Introduction
Lucky Strike
Point Triple Des Açores,
Dorsale Médio-Atlantique
Profondeur : 1700 mètres
Faune dominée par
Bathymodiolus azoricus
© IPGP, INSU-CNRS
Introduction
Objectifs de la thèse
L’étude entreprise ici à pour objectif d’apporter des éléments de réponse
aux questions suivantes :
– quels sont les micro-organismes constituant ces tapis bactériens ?
– quels métabolismes y sont présents et actifs ?
– quelle est la place des tapis microbiens dans les écosystèmes
hydrothermaux et comment interagissent-ils avec la faune présente ?
Méthodologie
Approches moléculaire et culturale
Echantillonnage lors des campagnes MoMARETO (2006) et MoMAR-08 (2008)
et Bathyluck (2009).
Approche moléculaire
– Étude du gène codant l’ARNr16S, mais aussi de gènes de fonction
caractéristiques de l’autotrophie et des métabolismes du soufre et du
méthane.
– Étude de ces mêmes gènes par le biais de l’ARN afin de cibler les
organismes actifs.
Approche culturale
– Enrichissement et suivi d’une culture de sulfo-oxydantes en fermenteur.
– Milieux spécifiques des méthanotrophes et bactéries sulfo-oxydantes (avec
pour cible principale les bactéries filamenteuses de type Beggiatoa.
Résultats : approche moléculaire
Diversité phylogénétique
(gène de l’ARNr16S)
des Archées
61 clones obtenus
61 Marine Group I
56 Nitrosopumilus maritimus
Résultats : approche moléculaire
Diversité phylogénétique des Bactéries
Grande diversité : 181 séquences différentes (< 97% de similarité) sur 323 clones
– Protéobactéries très
représentées (γ et ε)
– Beaucoup de phylum
présents
– Nombreuses CFB
– Filamenteuses peu
présentes en nombre
de clones mais
actives
– Symbiontes de
bivalves actifs en tant
qu’organismes libres
Résultats : approche moléculaire
Etude sur les gènes de fonction
Métabolisme du soufre
– APS réductase (adenosine 5'-phosphosulphate réductase)
– soxB
Métabolisme du méthane
– pmoA (particulate methane monooxygenase)
Métabolisme du carbone
– cbbL (ribulose-bisphosphate carboxylase forme I)
– cbbM (ribulose-bisphosphate carboxylase forme II)
– aclB (ATP citrate lyase)
Métabolismes chimiosynthétiques présents et actifs.
Résultats : approche culturale
Godfroy ®
Inoculum : campagne Bathyluck (septembre
2009)
Milieux sélectionnés :
– Fermenteur pour bactéries sulfooxydantes (en cours : une activité sulfooxydante semble être présente.)
– Milieux gélosés avec des gradients
inverses de sulfides et d’oxygène.
– Milieux d’enrichissements classiques en
fioles pour méthanotrophes et sulfooxydantes.
En cours d’observation et d’analyse.
Perspectives
Travaux à poursuivre et perspectives
— Séquencer des clones supplémentaires pour compléter les études
moléculaires de diversités phylogénique et métabolique ; terminer les
rédactions des deux publications présentant ces résultats.
— Etablir la diversité microbienne de la glande digestive des moules recouverte
par les tapis.
— Poursuite des observations par microscopie électronique.
— Hybridation fluorescente in situ (FISH).
— Études des populations microbiennes enrichies en culture : isolation des
souches d’intérêt.
Merci de votre attention