Caractérisation intégrée des réponses de microorganismes extrémophiles dans des environnements analogues de Mars : l'exemple de Deinococcus radiodurans

Integrated characterization of the responses of extremophilic microorganisms in Mars-like environments: the example of Deinococcus radiodurans

• Auteur / Autrice : Pamela Guerillot
• Direction : Matthieu Réfrégiers, Marc Boudvillain
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Biologie
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2022
• Etablissement(s) : Orléans
• Ecole(s) doctorale(s) : Santé, Sciences Biologiques et Chimie du Vivant - SSBCV
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : CBM - Centre de Biophysique Moléculaire

Mots clés

Mots clés libres

Extrémophiles

Transcriptomique

Génomique

Exobiology

Extremophiles

Transcriptomic

Genomic

Astrobiology

Résumé

L'objectif principal de mon travail est d'explorer les frontières de la vie terrestre afin de mieux comprendre son potentiel d'existence dans des environnements extraterrestres, notamment sur Mars. Mon rôle consiste à apporter mon expertise en microbiologie, en me concentrant sur des micro-organismes terrestres appelés *extrêmophiles*, connus pour leurs capacités remarquables à survivre dans des conditions extrêmes. Mon travail s'articule autour de deux approches principales. La première consiste à déterminer les limites de la vie et à tester la résistance des extrêmophiles dans des environnements extrêmes. Par exemple, mon équipe a exposé une bactérie à l'extérieur de la Station Spatiale Internationale (ISS) pendant trois ans. Les analyses ont révélé que le micro-organisme a survécu à ces conditions éprouvantes, ce qui nous a permis de collecter des données génétiques précieuses pour comprendre les mécanismes d'adaptation et les changements survenus au sein des cellules. La seconde approche se concentre sur l'étude de la résistance des extrêmophiles à certains ions métalliques spécifiques, tels que le molybdène ou le cuivre. Ces ions, présents dans divers environnements extraterrestres analogues, sont étudiés pour comprendre leur impact sur la survie, le métabolisme et les mécanismes d'adaptation des micro-organismes. Ces expériences en laboratoire permettent d'explorer comment ces éléments pourraient influencer le développement de formes de vie dans des conditions similaires à celles de Mars. En combinant ces approches, je cherche à démontrer, sur une base théorique et expérimentale, si des formes de vie microbiennes pourraient survivre sur Mars et, potentiellement, dans d'autres environnements extraterrestres. Ces recherches, à la croisée de la microbiologie, de la génétique et de l'astrobiologie, ouvrent de nouvelles perspectives sur notre compréhension des limites de la vie dans l'Univers.

The primary objective of my work is to explore the boundaries of terrestrial life to better understand its potential existence in extraterrestrial environments, particularly on Mars. My role is to contribute my expertise in microbiology, focusing on terrestrial microorganisms known as *extremophiles*, which exhibit remarkable abilities to survive under extreme conditions. My work is structured around two main approaches. The first involves determining the limits of life and testing the resistance of extremophiles in extreme environments. For instance, my team exposed a bacterium to the exterior of the International Space Station (ISS) for three years. Analysis revealed that the microorganism survived these harsh conditions, enabling us to gather valuable genetic data to understand the adaptation mechanisms and cellular changes that occurred. The second approach focuses on studying the resistance of extremophiles to specific metal ions, such as molybdenum and copper. These ions, found in various analogous extraterrestrial environments, are analyzed to understand their impact on the survival, metabolism, and adaptation mechanisms of microorganisms. These laboratory experiments explore how these elements might influence the development of life in conditions similar to those on Mars. By combining these approaches, I aim to demonstrate, both theoretically and experimentally, whether microbial life forms could survive on Mars and potentially in other extraterrestrial environments. This research, at the intersection of microbiology, genetics, and astrobiology, opens new perspectives on our understanding of the limits of life in the universe.