Thèse soutenue

Effet des changements environnementaux sur la dynamique des communautés microbiennes : évolution et adaptation des bactéries dans le cadre du développement de l'Observatoire Microbien en rade de Brest et Mer d'Iroise

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Auteur / Autrice : Clarisse Lemonnier
Direction : Christine Paillard
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Microbiologie
Date : Soutenance le 26/04/2019
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 : Fabrice Not
Examinateurs / Examinatrices : Christine Paillard, Fabrice Not, Urania Christaki, Pierre E. Galand, Loïs Maignien, Dominique Hervio-Heath
Rapporteurs / Rapporteuses : Urania Christaki, Pierre E. Galand

Résumé

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Les bactéries marines ont un rôle primordial au coeur du fonctionnement des écosystèmes marins. Dans ces environnements elles forment des communautés complexes extrêmement dynamiques dans le temps et dans l’espace dont la diversité globale reste encore peu connue. Comprendre les mécanismes qui gouvernent cette dynamique est essentiel pour mieux appréhender leur rôle dans les écosystèmes et anticiper l’influence de changements globaux et des pressions anthropiques. Cette thèse présente la mise en place d’un Observatoire microbien en Rade de Brest et Mer d’Iroise. La dynamique de ces communautés en lien avec l’environnement a dans un premier temps été étudiée par séquençage d’amplicons 16S. La présence d’un front saisonnier en mer d’Iroise structure profondément les communautés bactériennes qui vont varier avec les différentes masses d’eau. Mais un des paramètres les plus structurant de ces communautés seraient la distribution hétérogène du phytoplancton qui sélectionne des bactéries hétérotrophes adaptées à différentes concentrations en matière organique. En Rade de Brest, l’analyse des 3 premières années d’un suivi temporel sur la station SOMLIT montre que les communautés bactériennes présentent une saisonnalité remarquable. Cette dynamique saisonnière présente un changement rapide lors de la mise en place des blooms printaniers avec la réponse rapide et intense de plusieurs taxa hétérotrophes. Enfin, une approche métagénomique nous a permis de reconstruire le génome (MAG) de la bactérie la plus abondante retrouvée sur ces deux suivis, appartenant à la famille des Rhodobacteraceae. L’analyse de son génome montre des caractéristiques inhabituelles pour cette famille, avec des traits typiques des « streamlined genomes ». Cependant, contrairement à ce qui est le plus généralement décrit pour les bactéries de ce type, elle est adaptée à un environnement riche en matière organique, représentant jusqu’à 20% de la communauté microbienne en période de blooms. Ces résultats soulignent l’importance de poursuivre l’exploration des communautés tant d’un point de vue de leur dynamique globale que de leurs fonctions.