Microbiote de l'holobionte lichénique Rhizocarpon geographicum : étude de la diversité et applications biotechnologiques

Microbiota of the lichen holobiont Rhizocarpon geographicum : study of diversity and biotechnological applications

• Auteur / Autrice : Alice Miral
• Direction : Sophie Tomasi, Sylvain Tranchimand
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie moléculaire et macromoléculaire
• Date : Soutenance le 06/05/2022
• Etablissement(s) : Rennes 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Matière, Molécules Matériaux et Géosciences (Le Mans)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des Sciences Chimiques de Rennes
• Jury : Président / Présidente : Didier Buisson
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Martin Grube
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Catherine Roullier, Mohamed Haddad

Mots clés

Mots clés contrôlés

Lichens

Microflore

Holobiontes

Marsiléacées

Mots clés libres

Rhizocarpon geographicum

Holobionte lichénique

Microbiote

Produits naturels

Rhizocarpon geographicum

Lichen holobiont

Microbiota

Natural products

Résumé

Les lichens, organismes symbiotiques complexes considérés comme « holobionte », représentent des niches d’une richesse exceptionnelle d’un point de vue microbien et constituent une ressource privilégiée pour la découverte de métabolites spécialisés d’intérêt. Les travaux réalisés lors de cette thèse ont porté, d’une part, sur l’étude de la diversité fongique et bactérienne arborée au sein du lichen Rhizocarpon geographicum et d’autre part, sur la valorisation de la souchothèque d’un point de vue biotechnologique. L’étude de la communauté microbienne de R. geographicum, issu d’environnements côtiers et terrestres, a été étudiée par des approches culture-dépendantes classiques et à haut débit et a permis la constitution d’une souchothèque d’environ 700 bactéries uniques. Au sein de la souchothèque, une bactérie, Paenibacillus etheri; a été selectionnée pour l’étude, dans le domaine du biocontrôle de l’effet de son volatolome sur des nématodes à kystes. De plus, des souches fongiques interagissant deux à deux par un phénomène d’antibiose ont été étudiées suivant les méthodologies OSMAC et de co-culture. L’analyse de leurs profils métaboliques et la mise en place de stratégies de fractionnement ont permis d’isoler, entre autres, sept nouvelles molécules de type érémophilane. Ces molécules ont été caractérisées d’un point de vue chimique et quatre d’entre elles présentent d’intéressantes activités antibactériennes vis-à-vis de Staphylococcus aureus sensible et résistant.

Lichens, complex symbiotic organisms considered as "holobionts", represent niches of exceptional richness from a microbial point of view and constitute a privileged resource for the discovery of specialized metabolites of interest. The work carried out during this thesis focused, on the one hand, on the study of fungal and bacterial diversity within the lichen Rhizocarpon geographicum and on the other hand, on the valorization of the strain collection from a biotechnological point of view. The study of the microbial community of R. geographicum, from coastal and terrestrial environments, has been studied by classical and high-throughput culture-dependent approaches and has allowed the constitution of a collection including approximatively 700 unique bacteria. Among the strains, a bacterium, Paenibacillus etheri; has been selected for the study, in the field of biocontrol of the effect of its volatolome on cyst nematodes. Moreover, fungal strains interacting in pairs through an antibiosis phenomenon have been studied using OSMAC and co-culture methodologies. Analysis of their metabolic profiles and development of fractionation strategies have led to the isolation of seven new eremophilane molecules among other molecules. These molecules have been characterized from a chemical point of view, and four of them have shown interesting antibacterial activities towards sensitive and resistant Staphylococcus aureus.