Etude de la diversité microbienne (bactéries et archées) d'un environnement hypersalé tunisien, le Chott El Jerid : applications biotechnologiques

par Manel Ben Abdallah

Thèse de doctorat en Biologie

Sous la direction de Jean-Claude Sigoillot, Sami Sayadi et de Jean-Luc Tholozan.

Soutenue le 15-12-2016

à Aix-Marseille en cotutelle avec École nationale d'ingénieurs de Sfax (Tunisie) , dans le cadre de Ecole Doctorale Sciences de la Vie et de la Santé (Marseille) , en partenariat avec Institut de recherche pour le développement (France ; 1998-....) (équipe de recherche) et de Institut méditerranéen d'océanologie (MIO) (Marseille ; Toulon) (équipe de recherche) .

Le président du jury était Samir Bejar.

Le jury était composé de Slim Tounsi, Marc Tedetti.

Les rapporteurs étaient Tahar Mechichi, Olivier Pringault.

mots clés

• Environnement hypersalin
• Écologie moléculaire
• Bactéries
• Archées
• Bactéries sulfato-Réductrices
• Méthanogènes
• Diversité microbienne
• Écologie microbienne -- Tunisie -- Djérid, Chott el- (Tunisie)
• Diversité bactérienne -- Tunisie -- Djérid, Chott el- (Tunisie)
• Lacs salés -- Tunisie
• Biotechnologie appliquée à l'environnement
• Archéobactéries

Résumé

Le présent travail s’intéresse à l’étude de la diversité des communautés procaryotiques, basée sur le gène codant pour l’ARNr 16S et sur les gènes codants pour la sous-unité β du sulfite réductase dissimilatrice (dsrB) et la sous-unité alpha de la méthyl-coenzyme M réductase (mcrA), pour étudier la diversité de la communauté des bactéries sulfato-réductrices et des méthanogènes, respectivement à partir des échantillons collectés en saison sèche ou pluvieuse du Chott El Jerid. Les analyses des séquences du gène codant pour l’ARNr 16S ont montré que les bactéries regroupées aux Proteobacteria et Firmicutes sont détectés dans les deux saisons alors que les séquences appartenant au groupe taxonomique Bacteroidetes, Actinobacteria et Betaproteobacteria sont apparues uniquement dans la saison pluvieuse. Le groupe Deinococcus-Thermus sont observés que dans la saison sèche. Dans le domaine des archées, la plupart des séquences appartiennent au phylum Euryachaeota, détecté dans les deux saisons, alors que, le phylum Crenarchaeota apparait uniquement dans la saison pluvieuse. En plus, les bactéries sulfato-réductrices, appartenant à la classe Deltaproteobacteria, sont fréquents notamment à la saison pluvieuse prouvée déjà par les deux techniques DGGE et qPCR. A partir des cultures d’enrichissement, de nombreuses bactéries anaérobies fermentaires appartiennent aux familles Halanaerobiaceae et Halobacteroidaceae. Les analyses phylogénétiques ainsi que les caractéristiques phénotypiques et physiologiques montrent une nouvelle souche Sporohalobacter salinus proche de l’espèce Sporohalobacter lortetii, seule espèce décrite à ce jour du genre Sporohalobacter.

mots clés

• Hypersalin environment
• Molecular ecology
• Bacteria
• Archaea
• Sulfate-Reducing bacteria
• Methanogens
• Microbial diversity

Titre traduit

Microbial diversity (bacteria and archaea) of Tunisian hypersaline environment, Chott El Jerid : biotechnological applications

Résumé

The present work concerns microbial biodiversity of prokaryotic communities, sulfate-reducing bacteria, and methanogens targeting the 16S rRNA gene and functional gene markers encoding the dissimilatory sulfite reductase β-subunit gene (dsrB) and alpha subunit of the methyl-coenzyme M reductase (mcrA), respectively from samples collected in the dry and wet seasons from Chott El Jerid. Phylogenetic analysis targeting the 16S rRNA gene showed that bacteria were grouped to Proteobacteria and Firmicutes detected at both seasons, whereas, Bacteroidetes, Actinobacteria and Betaproteobacteria were present only in the wet season. Deinococcus-Thermus group were observed in the dry season. Archaeal sequences were belonged to the phyla of Euryarchaeota in both seasons and Crenarchaeota was appeared in wet season. Sulfate-reducing bacteria, related to Deltaproteobacteria class were dominant mainly in wet season proved by two techniques DGGE and QPCR. From enrichment cultures, anaerobic fermentative bacteria were isolated in pure cultures, related to Halanaerobiaceae and Halobacteroidaceae families. Phylogenetic analysis, phenotypic and physiological characteristics showed a novel strain Sporohalobacter salinus related to Sporohalobacter lortetii, an unique species of genus Sporohalobacter described until now.