Mécanismes adaptatifs et interactions métaboliques au sein de communautés microbiennes soumises au stress arsénié

par Jérémy Andres

Thèse de doctorat en Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie

Sous la direction de Philippe Bertin.

Soutenue le 15-10-2014

à Strasbourg , dans le cadre de École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Strasbourg ; 2000-....) , en partenariat avec Génétique moléculaire, génomique et microbiologie (Strasbourg) (laboratoire) .

Le président du jury était Isabelle Schalk.

Le jury était composé de Daniel Muller.

Les rapporteurs étaient Pierre Peyret, Philippe Normand.

mots clés

• Arsenic
• Rhizobium sp. NT-26
• Euglena mutabilis
• Adaptation
• Interactions
• Génomique
• Arsenic -- Composés
• Bactéries -- Métabolisme
• Protistes eucaryotes
• Génétique microbienne
• Intoxication par l'arsenic -- Dissertations universitaires
• Métagénomique -- Eucaryotes -- Dissertations universitaires

Résumé

L’arsenic est naturellement présent dans la croûte terrestre et de manière abondante dans certains environnements. Si cet élément est toxique pour la plupart des formes de vies, des micro-organismes développent différents mécanismes pour y faire face. Ce travail porte sur l’étude de ces processus impliquant à la fois des réponses individuelles et des interactions entre organismes appartenant à des domaines différents du vivant. Des approches de génomique descriptive et fonctionnelle mettent ainsi en évidence différents mécanismes adaptatifs et fonctions cellulaires impliqués dans la réponse à l’arsenic d’une bactérie et d’un protiste photosynthétique, Rhizobium sp. NT-26 et Euglena mutabilis, tous deux particulièrement résistants à cet élément. Par ailleurs, tandis que Rhizobium sp. NT-26 semble avoir perdu sa capacité à interagir avec les plantes, E. mutabilis fait au contraire partie intégrante d’une communauté microbienne incluant différentes bactéries et bénéficie de leur activité.

mots clés

• Arsenic
• Rhizobium sp. NT-26
• Euglena mutabilis
• Adaptation
• Interactions
• Genomics

Titre traduit

Adaptive mechanisms and metabolic interactions in microbial communities exposed to arsenic stress

Résumé

Arsenic naturally occurs in earth crust and is particularly abundant in some environments. While this element is toxic for most forms of life, micro-organisms have evolved different mechanisms to cope with it. This work deals with these different processes involving individual responses as well as interactions between organisms belonging to different domains of life. Descriptive and functional genomics approaches highlight several adaptative mechanisms and cellular functions involved in the arsenic response of a bacterium and a photosynthetic protist, Rhizobium sp. NT-26 and Euglena mutabilis, respectively, both being particularly resistant to arsenic. Also, while Rhizobium sp. NT-26 seems to have lost its ability to interact with plants, E. mutabilis is on the contrary an integral part of a microbial community including different bacteria and benefits from their activity.