Thèse soutenue

Caractérisation génomique de virus d’archées et de bactéries au sein de procédés de digestion anaérobie par le couplage d’approches isotopiques et métagénomiques
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Auteur / Autrice : Vuong Quoc Hoang Ngo
Direction : Théodore BouchezAriane Bize
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences de l'environnement
Date : Soutenance le 04/07/2022
Etablissement(s) : université Paris-Saclay
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Agriculture, alimentation, biologie, environnement, santé (Paris ; 2015-....)
Partenaire(s) de recherche : référent : AgroParisTech (France ; 2007-....)
graduate school : Université Paris-Saclay. Graduate School Biosphera (2020-....)
Laboratoire : Procédés biotechnologiques au service de l'environnement (Antony, Hauts-de-Seine ; 2005-....)
Jury : Président / Présidente : Ludwig Jardillier
Examinateurs / Examinatrices : Claire Geslin, Emilie Muller, Patrick Dabert, Jean-Jacques Godon
Rapporteurs / Rapporteuses : Claire Geslin, Emilie Muller

Résumé

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Les virus sont ubiquitaires et connus comme des régulateurs majeurs dans plusieurs écosystèmes. Cependant, les virus présents au sein des procédés de digestion anaérobie (DA) sont encore peu connus. Une première étape importante serait de mieux connaître leur diversité. L’objectif principal de la thèse a été de caractériser in situ le contenu génomique de virus au sein des bioprocédés de DA et de déployer des approches expérimentales et bioinformatiques pour prédire les hôtes cellulaires de ces virus. Cette étape de prédiction d’hôte reste actuellement un défi, en raison de la diversité et de la complexité de ces écosystèmes. Pour contribuer à lever ce verrou, une approche originale, basée sur du marquage isotopique (Stable isotope probing) et du séquençage haut-débit, a été développée. En appliquant cette approche avec du formate marqué au 13C employé comme substrat, les séries d’expériences menées à l’échelle du laboratoire ont abouti à la découverte de nouvelles familles de virus infectant les bactéries et les archées méthanogènes qui sont impliquées dans la méthanisation du formate. Un virus infectant un membre de la famille Synergistaceae a notamment été décrit pour la première fois, ainsi que deux virus fusiformes distincts infectant des membres des genres Methanobacterium et Methanosarcina. Ces travaux ont ainsi permis de développer significativement les connaissances de la diversité virale au sein de ces bioprocédés, et également de proposer des stratégies pour l’identification des interactions d’hôte-virus au sein de communautés microbiennes complexes.