Génomique d'isolats naturels et de communautés microbiennes d'environnements contaminés par l'arsenic

Genomic of natural isolates and microbial communities from arsenic-contaminated environments

• Auteur / Autrice : Stéphanie Weiss
• Direction : Philippe Bertin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physiologie et biologie des organismes, populations, interactions
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Oxydation

Arsenic

Oxydoréduction

Protéobactéries

Résumé

Les microorganismes sont impliqués dans de la solubilisation des formes minérales de l’arsenic, en particulier par les réactions d’oxydoréduction entre les deux formes inorganiques As(III) et As(V). Au laboratoire, Herminiimonas arsenicoxydans, une beta-protéobactérie capable d’oxyder l’As(III), a été isolée à partir d’un environnement contaminé. Son génome a été séquencé, révélant une palette de mécanismes d’adaptation à la présence d’arsenic : multiples opérons de résistance, production de biofilm, mobilité accrue. Ce travail de génomique descriptive a été complété par une approche de protéomique fonctionnelle, confirmant la présence des protéines correspondantes. Cette seconde étude a également permis la mise en évidence d’un lien entre métabolisme du phosphate et arsenic. Enfin, les communautés présentes sur un site contaminé par l’arsenic ont été analysées par métaprotéomique, permettant l’identification d’une soixantaine de protéines majoritaires.

Microorganisms are involved in the solubilization of the mineral forms of arsenic, especially by oxido-reduction reactions between As(III) and As(V). Herminiimonas arsenicoxydans, an arsenite-oxidizing beta-proteobacteria, was isolated In the laboratory from a contaminated environment. Its genome was completely sequenced, revealing a number of adaptive mechanisms in response to arsenic stress : multiple resistance operons, biofilm production, increased motility. This work of descriptive genomic was completed by a functional proteomic approach, demonstrating the synthesis of corresponding proteins. This additional work also highlighted the link between phosphate metabolism and arsenic. Finally, the microbial community of an arsenic-contaminated environment was functionally explored by metaproteomic methods, allowing the identification of sixty major proteins.