Nouvelles approches et concepts pour l'étude des communautés microbiennes complexes
Auteur / Autrice : | Chloé Baum |
Direction : | Véronique de Berardinis, Andrew C. Tolonen |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Sciences de la vie et de la santé |
Date : | Soutenance le 06/10/2021 |
Etablissement(s) : | université Paris-Saclay en cotutelle avec New England Biolabs France |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Structure et Dynamique des Systèmes Vivants |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Génomique métabolique (Evry, Essonne ; 2000-....) - France génomique (Évry, Essonne ; 2014-....) |
référent : Université d'Évry-Val-d'Essonne (1991-....) | |
graduate school : Université Paris-Saclay. Graduate School Life Sciences and Health (2020-....) | |
Jury : | Président / Présidente : Olga Soutourina |
Examinateurs / Examinatrices : Thomas Vincent, Chantal Tardif, Bruno Dupuy, Marc Monot | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Thomas Vincent, Chantal Tardif |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Mots clés libres
Résumé
Le développement du séquençage à haut débit a révolutionné l'étude des communautés microbiennes complexes, appelées "microbiomes", dans divers environnements, des océans centraux à l'intestin humain. L'objectif de la recherche menée dans le cadre de cette thèse est de développer de nouvelles technologies basées sur le séquençage haut débit et de les appliquer à l'étude des changements de compositions et d'activités des microbiomes. Le Chapitre Un présente RIMS-seq (Rapid Identification of Methylase Specificity), une méthode permettant d'obtenir simultanément la séquence ADN ainsi que le profil de méthylation 5-methylcytosine (m5C) des génomes bactériens. Le Chapitre Deux introduit ONT-cappable-seq et Loop-Cappable-seq, deux nouvelles techniques révélant la structure opéronique des transcrits via le séquençage de transcrits pleine longueur, en utilisant le séquençage Nanopore et LoopSeq, respectivement. Dans le Chapitre Trois nous avons utilisé une approche multiomique en appliquant certains des outils que nous avons développés dans les précédents chapitres, afin d'étudier la dynamique de réponse d'un microbiome synthétique représentatif d'un intestin humain après traitement avec la ciprofloxacine,un antibiotique à large spectre très largement utilisé. Les antibiotiques sont indispensables pour traiter les infections par des bactéries pathogènes mais ils éliminent également des bactéries commensales qui ont un rôle important pour la santé, entraînant le développement de souches résistantes et réduisant l'effet protecteur du microbiote contre l'invasion par des pathogènes. Il est donc crucial de pouvoir caractériser l'impact des traitements antibiotiques sur le microbiote, à la fois sur le plan compositionnel mais aussi sur le plan fonctionnel. Nous avons examiné à la fois la réponse au niveau transcriptomique et génomique, à court et à long terme, de la communauté synthétique. Nous avons exploré comment la réponse transcriptomique immédiate peut corréler et potentiellement prédire les changements de composition du microbiote, généralement observés bien plus tard après le traitement antibiotique. Le but est d'essayer d'identifier un marqueur apparaissant après quelques minutes/heures de traitement et qui pourrait être utilisé pour potentiellement prédire l'impact de ce traitement antibiotique afin de se diriger vers une médecine plus personnalisée.