Développement d'outils biologiques pour le diagnostic environnemental

par Charlotte Valat

Thèse de doctorat en Sciences et génie de l'environnement

Sous la direction de Benoît Roig.


  • Résumé

    Afin d'aider à la gestion des unités de traitement, de détecter les effets de différents polluants en fonction de leurs propriétés physico-chimiques et biologiques, deux outils biologiques ont été développés dans ces travaux de thèse. Le premier outil est basé sur le dosage des nucléotides adényliques cellulaires par luminescence. Le nouveau paramètre mesuré ((ATP)/(ATP+ADP+AMP)), nommé Charge ATPmétrique (CA) reflète l'activité biologique globale des eaux de traitement. Les résultats illustrent que la mesure de la CA est adaptée à l'étude de la biodégradabilité de composés (naphtalène, acétonitrile) et de leur impact (aigu) sur l'activité biologique. Il garantit le suivi des perturbations au niveau des stations d'épuration. La CA peut être envisagée comme système d'alarme dans le cadre du contrôle et de la gestion des systèmes épuratoires. Le second outil biologique a été développé afin de détecter plus spécifiquement le naphtalène (substance d'intérêt prioritaire (Directive 2000/60/CE) et le produit de sa dégradation (salicylate). Ce biosenseur vient en complément du premier outil et s'applique au contrôle des eaux polluées et traitées. Il est basé sur l'utilisation des opérons nah et sal responsables de la dégradation du naphtalène par P. Putida. Les séquences régulatrices d'intérêt ont été couplées à un gène reporteur (eGFP), clonées et transfectées dans E. Coli DH5α. Plusieurs alternatives ont été envisagées (plasmide multicopies, modification du système de reconnaissance moléculaire) pour améliorer la sensibilité et le temps de réponse de ce biosenseur. Les résultats ont montré une diminution du temps de réponse et du niveau basal d'expression du gène reporteur.

  • Titre traduit

    Development of biological tools for the environmental diagnosis.


  • Résumé

    To improve the Waste Water Treatment Plant (WWTP) management and detect the effects of pollutants according to their chemical and biological properties, two biological tools were developed in this thesis. The first tool is a luminescence-based test used to measure a new parameter ((ATP) / (ATP+ADP+AMP)), the Adenylic Charge (AC). The AC reflects the global biological activity (in the activated sludge). The results showed that the biodegradability of organic compounds as naphthalene, acetonitrile and their (acute) toxicity can be studied by the AC measurements. This parameter guarantees the follow-up of the WWTP disturbances. The AC can be used such as an alarm system in the WWTP framework management. The second more specific biologic tool was developed for the naphthalene (substance of priority interest (Directive 2000/60/CE)) and the product of its degradation (salicylic acid). This biosensor supplements the first tool and is applied to control polluted and treated waters. This biological sensor is composed of nah and sal operons responsible for the naphthalene degradation by P. Putida. The regulating sequences of interest were coupled with a reporter gene (eGFP), then, they are cloned and transfected in E. Coli DH5α. To improve the sensibility and to reduce the time measurement, several alternatives were envisaged (plasmid multicopy, modification of the molecular recognition system). The results showed a decrease in the time measurement and the basal level of the gene reporter expression.

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Informations

  • Détails : 1 vol (199 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Contient des références bibliogr.

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  • Bibliothèque : Ecole nationale supérieure des mines. Centre de documentation et d'information.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 628.3 VAL
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