Thèse soutenue

Adaptations à la vie sous haute pression hydrostatique chez les microorganismes piézophiles, l'exemple de Thermococcus barophilus
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Auteur / Autrice : Anaïs Cario
Direction : Philippe Oger
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences de la Terre - Microbiologie
Date : Soutenance le 25/11/2013
Etablissement(s) : Lyon, École normale supérieure
Ecole(s) doctorale(s) : Ecole Doctorale Matériaux de Lyon (Villeurbanne)
Jury : Président / Présidente : Vincent Grossi
Examinateurs / Examinatrices : Philippe Oger, Vincent Grossi, Didier Flament, Viggó Thór Marteinsson, Mohamed Jebbar, Thierry Benvegnu
Rapporteurs / Rapporteuses : Didier Flament, Viggó Thór Marteinsson

Résumé

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Les environnements profonds marins ou continentaux représentent la majorité des biotopes sur Terre. Ils sont colonisés par des organismes, appelés piézophiles, adaptés aux fortes pressions hydrostatiques du milieu, conditions qui sont inhibitrices pour la croissance des organismes de surface. Dans le cadre de ce travail, j'ai cherché à élucider les spécificités de l’adaptation aux hautes pressions hydrostatiques. Pour cela, j'ai étudié un micro-organisme piézophile issu d'une source hydrothermale profonde, la souche MP de Thermococcus barophilus, dont l'optimum de croissance est de 400 fois la pression atmosphérique. J'ai caractérisé l'adaptation particulière de deux cibles cellulaires parmi les plus sensibles à la pression : les membranes et le protéome.Mes résultats montrent que la souche MP accumule des molécules de stress en condition de faible pression hydrostatique, c'est-à-dire que le protéome de cette souche est adapté aux conditions de hautes pressions. Il s'agit de la première démonstration d'une adaptation structurale chez un piézophile, et la démonstration que cette souche est une piézophile vraie. Par ailleurs, j'ai pu démontrer les mécanismes d'adaptation de la membrane en réponse à la pression et à la température. J'ai montré que cette réponse correspond à une adaptation homéovisqueuse de la composition membranaire, et que celle-ci est unique, car elle met en jeu trois mécanismes différents : une régulation du ratio di-/tetraéthers, une régulation du niveau d'insaturation des lipides, et la présence de lipides neutres dans la structure de la membrane. Ceci m'a amenée à proposer un nouveau modèle de membrane pour la souche modèle piézophile T. barophilus. La généralisation de ces observations et la confirmation de leur lien avec la piézophilie passe par l'étude d'autres organismes piézophiles.