Description de la diversité microbienne associée à la crevette Rimicaris chacei : une possible double symbiose

Description of the microbial diversity associated with Chorocaris chacei : a possible double symbiosis

• Auteur / Autrice : Vincent Apremont
• Direction : Marie-Anne Cambon-Bonavita, Magali Zbinden
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Microbiologie
• Date : Soutenance le 29/11/2017
• Etablissement(s) : Brest
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la mer et du littoral (Plouzané)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de microbiologie des environnements extrêmes (Plouzané, Finistère)
• Jury : Président / Présidente : Mohamed Jebbar
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Marie-Anne Cambon-Bonavita, Magali Zbinden, Mohamed Jebbar, Sébastien Duperron, Eric Bonnivard
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Sébastien Duperron, Eric Bonnivard

Mots clés

Mots clés contrôlés

Symbiose

Rimicaris

Mots clés libres

Rimicaris (Chorocaris) chacei

Rimicaris exoculata

Hydrothermal

Symbiose

Métabarcoding

Rimicaris (Chorocaris) chacei

Rimicaris exoculata

Hydrothermal

Symbioses

Metabarcoding

Résumé

Bien que très peu explorés, les fonds des océans pourraient représenter le futur de l’industrie minière mondiale. L’impact écologique de ces activités reste encore inconnu, notamment sur les cibles privilégiées que sont les systèmes hydrothermaux et leurs écosystèmes. Ce travail s’intéresse à la crevette Rimicaris chacei et à sa potentielle symbiose avec des bactéries hydrothermales. R. chacei présente une alimentation mixte, nécrophagie et symbiose, plasticité alimentaire qui pourrait être un atout en cas de modification de son environnement. La proximité phylogénétique et écologique de C. chacei avec une autre crevette hydrothermale, Rimicaris exoculata, laisse supposer une possible histoire commune de leurs symbioses. Deux compartiments biologiques des crevettes ont été étudiés au cours de ce travail, le céphalothorax et le tube digestif, via deux approches complémentaires: l’imagerie et la biologie moléculaire. Nous souhaitions répondre à deux questions principales (1) Décrire le type d’association entre la crevette et ses « symbiontes » d’un point de vue morpho-anatomique et phylogénétique. (2) Evaluer le degré de similarité entre les symbiontes de C. chacei, et R. exoculata via une approche de métabarcoding. Notre but est de déterminer si une possible variation de la distribution des symbiontes existe chez ces deux espèces en fonction du site hydrothermal d’origine (facteur environnemental), en fonction de l’espèce de crevette étudiée (facteur hôte), ou une association de ces deux facteurs. La bioinformatique ayant une part importante dans l’analyse des données de barcoding/metabarcoding, une partie du manuscrit lui est dédiée pour « désacraliser » ce type d’analyse.

Deep-sea ocean may soon represent deep-sea mining industry future. However, these environments are still poorly explored. Therefore, mining issues on deep-sea ecosystems are not yet evaluated, mostly on their main target: the deep-sea hydrothermal vents. Our study focused on a shrimp, Rimicaris chacei and to its potential symbioses with chemoautotrophic microbial communities.This shrimp have a mixotrophic behaviour, mixed between necrophagy and symbiosis. It could therefore have a potential trophic plasticity in case of steep environmental modifications. Moreover, C. chacei is closely related to Rimicaris exoculata, in terms of both phylogeny and ecology. This could let suppose a common symbiosis history, presenting nowadays two different levels of association.Two potential symbiotic microbial communities have been studied here, one located in the cephalothorax and the other in the digestive tract, using two complementary approaches: microscopy and molecular analyses. Two main points have been focused in our work: (1) Describing the shrimp and its associated microbial communities in terms of morphology, repartition and phylogeny. (2) Using a metabarcoding approach to evaluate the similarity level shared between C. chacei and R. exoculata associated microbial communities. We intend to analyse a possible genetic variation among symbionts of the two hosts, whether it would be linked to the hydrothermal vent origin (geography), or to the studied shrimp (host), or both of them. As bioinformatics was an important part of my work to analyse barcoding/metabarcoding data, a part of my thesis is dedicated to explain these analyses as a tutorial for all future users.