d`infos sur les 3 sujets

Sujets de stages de recherche
Microbiologie Environnementale
et Sanitaire
(M1 et M2)
Encadrant / Contact : Laurence MATHIEU
Laboratoire : LCPME (UMR 7564 CNRS-Université de Lorraine), Equipe MIC
Coordonnées : Tel.: [phone]
E.mail: [e-mail]
La thématique Microbiologie Environnementale et sanitaire se décline selon trois axes :
 "Bio-interfaces"
 "Biofilms"
 "Survie des microorganismes pathogènes/impact de facteurs de stress".
Les sujets proposés ci-dessous fédèrent des actions de recherche appliquée dans ces trois domaines.
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Axe : "Bio-interfaces".
L’une des thématiques phares de l’équipe MIC concerne la caractérisation de propriétés physico-chimiques de la
surface (interface) de microorganismes modèles et/ou pathogènes (virus, bactéries et amibes) dans la perspective de
comprendre leurs interactions et leur comportement dans l'environnement. Notre originalité est d'explorer ces bio-
interfaces à de multiples échelles de taille (de la particule virale entière aux structures supramoléculaires) et
d’organisation (biofilm et espace intercellulaire) à partir de couplages de techniques physico-chimiques et
microbiologiques. Cet axe est réalisé en collaboration avec l'équipe CSI du laboratoire.
Le candidat retenu participera à l’effort de l’équipe pour explorer les surfaces microbiennes avec des outils
empruntés à la physico-chimie afin d'en déduire des capacités d'adhésion et/ou d'interactions avec des surfaces
support. Le candidat pourra être amené à travailler sur l'une des approches suivantes (ou les deux) : (i) l'estimation
de la charge électrique (microélectrophorèse) de microorganismes modèles ou pathogènes et de son caractère
hydrophobe (AFM, hydrophobie), (ii) la mise en œuvre de tests sur système pilote de laboratoire pour caractériser
l'adhésion et la persistance aux interfaces de ces microorganismes (voir aussi thèmes 2 et 3) en fonction de facteur
environnementaux (stress chimiques (oxydant), stress physiques (ultrasons, température, …)).
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Axe : "Biofilm".
Spécialisés dans la caractérisation des mécanismes liés à la formation des biofilms et aux facteurs de stress
impactant leur dynamique, nous nous intéressons aux "évènements" initiaux se produisant dans un court laps de
temps après immersion de matériau dans l'eau et à leur devenir en fonction du temps (maturation du biofilm). Le
candidat recruté pourra être amené à travailler sur (i) l'estimation des performances anti-biofilm de matériaux, (ii) la
réactivité des biofilms à l'exposition à des molécules anti-biofilm, (iii) le rôle de réservoir du biofilm vis-à-vis d'agents
pathogènes. Ce thème est développé en étroit lien avec l'axe 1 et 3.
Les outils méthodologiques nécessaires pour répondre à ces objectifs sont ceux évoqués dans les deux autres
axes et peuvent aller de systèmes simples (souches pures, système batch, ...) à des systèmes complexes (biofilms
d'eau potable, réacteur pilote, …). De même la caractérisation des biofilms s'étend de la microscopie à la biologie
moléculaire et à la physico-chimie des surfaces microbiennes (axe 1).
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Axe : "Survie".
Nous nous intéressons à la survie des microorganismes pathogènes (bactéries et amibes) lorsqu’ils sont soumis à
des contraintes environnementales. Il s’agit ici de définir la persistance et le comportement de différentes catégories
de microorganismes lorsqu’ils atteignent un nouveau compartiment environnemental, ou encore lorsqu’ils sont
exposés à des pressions fortes de leur environnement telles que l’exposition à un stress oxydant, à une contrainte
hydrodynamique…). Ce thème peut être intimement lié à l'axe 2.
L'objectif est de (i) caractériser les dégâts et/ou modifications générés par ces stress, à l'échelle de la cellule et à
l'échelle de populations bactériennes soit en suspension et/ou en biofilm et (ii) d'apprécier la persistance de ces
microorganismes (survie, infectiosité). Pour répondre à ces objectifs, le candidat pourra développer et/ou mettre en
œuvre des méthodologies de marquages spécifiques de cibles cellulaires (acides nucléiques, membranes, …) pour
hiérarchiser les dégâts cellulaires; réaliser des cinétiques (relation dose-effet) pour évaluer la zone de dommages
critiques ; identifier certaines populations indicatrices par biologie moléculaire (FISH) pour révéler des
réarrangements suite au stress.
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