Impact d'une contamination pétrolière sur les tapis microbiens et étude de leur réponse

Impact of petroleum contamination on microbial mat and study of their response.

• Auteur / Autrice : Sylvain Bordenave
• Direction : Robert Duran
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Microbiologie
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Pau

Mots clés

Mots clés contrôlés

Microbiologie moléculaire

Écologie microbienne

Diversité bactérienne

Tapis microbiens

Résumé

Ecosystèmes ancestraux et ubiquistes, les tapis microbiens sont caractérisés par une importante biodiversité et une grande richesse métabolique. Au niveau des zones côtières, ces structures bactériennes peuvent être soumises à divers types de contaminations. Du fait notamment du rôle majeur des tapis microbiens dans les cycles biogéochimiques, il apparaît essentiel de mieux comprendre l’impact que peuvent avoir de telles contaminations sur ces écosystèmes. Dans ce contexte, le travail de thèse présenté vise à mieux comprendre l’impact que peut avoir une pollution pétrolière sur les communautés bactériennes complexes des tapis microbiens. L’essentiel de l’étude est établie à partir d’expérimentations en microcosmes réalisées avec différents types de tapis. Des approches moléculaires (T-RFLP et analyse de banques de clones) basées sur les gènes codant pour les ARN ribosomiques 16S ont tout d’abord permis de suivre après plusieurs mois et jusqu’à un an d’incubation l’impact d’une pollution pétrolière sur les communautés bactériennes des tapis microbiens. Cet aspect a également été abordé à un niveau transcriptomique (ARNr 16S) afin de préciser la réponse des communautés bactériennes métaboliquement actives au sein de ces structures microbiennes. L’ensemble de ces travaux a notamment permis de mettre en évidence les capacités de résilience des tapis microbiens. Par la suite, l’étude de gènes codant pour des enzymes impliquées dans la dégradation d’hydrocarbures (dioxygénases et benzylsuccinate-synthase) a été réalisée dans le but de préciser la réponse fonctionnelle des tapis microbiens après une contamination pétrolière. L’absence de réponse apparente au niveau de ces gènes fonctionnels nous a conduit à la recherche de nouveaux gènes pouvant être impliqués après une contamination pétrolière. Ce dernier aspect a fait l’objet d’une approche par analyse différentielle sur les ARN et a permis de mettre en évidence certain gènes/fonctions pouvant intervenir dans la réponse des tapis microbiens après une contamination pétrolière.

Ancestral and ubiquist ecosystems, microbial mats present an important biodiversity and a high metabolic richness. In coastal zone, these vertically laminated bacterial structures are exposed to diverse forms of contamination. Because they are main actors in biochemical cycles, the appreciation of contamination impact on these ecosystems is essential in microbial ecology. In this context, the present PhD study attempts specifically to better understand the impact of petroleum contamination on the complex bacterial community of microbial mats. The study is essentially based on microcosm experiments performed with different microbial mats. First, molecular approaches (T-RFLP and clone libraries analyses) based on 16S rRNA encoding genes allowed to follow during at least three months and up to one year of incubation, a petroleum pollution impact on bacterial communities of microbial mats. The study was also performed at the transcriptomic level (16S rRNA) in order to precise the response of metabolically active bacterial communities in these microbial structures. The main result of this work showed the resilience capacity of microbial mats. Afterward, the study of genes encoding for enzymes involved in hydrocarbon degradation (dioxygenases and benzylsuccinate synthase) have been performed in order to precise the functional response of microbial mats after petroleum contamination. Since the study of these functional genes could not relay the impact of petroleum we focused our study on new potentially involved genes. For this purpose, differential display approach on ARN was applied and allowed to display some gene/function potentially involved in microbial mat response after petroleum contamination.