Processus microbiens de biominéralisation et de détoxification des métaux/métalloïdes : oxydation du fer par des bactéries anaérobies neutrophiles et résistance au fer et à l'arsenic chez des eucaryotes unicellulaires de drainages miniers acides

par Jennifer Miot

Thèse de doctorat en Géochimie

Sous la direction de Sylvie Derenne.

Soutenue en 2008

à Paris 7 .

  • Titre traduit

    Microbial processes of biomineralization and detoxification of metal/metalloids : iron oxidation by neutrophilic anaerobic bacteria and resistance to iron and arsenic of unicellular eukaryotes from acid mine drainages


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  • Résumé

    Nous avons exploré les mécanismes permettant à des organismes procaryotes et eucaryotes de répondre au stress induit par la présence d'éléments toxiques comme l'arsenic et/ou par la précipitation de phases minérales au niveau des structures cellulaires. Notre étude a notamment impliqué le développement de techniques de microscopie et de spectroscopie adaptées à ces objets composites phases minérales - matière organique. Les deux souches procaryotes étudiées utilisent le Fe(II) comme donneur d'électrons en l'absence stricte d'Oa à pH neutre, ce qui conduit à la précipitation de phases riches en Fe(III) à distance des cellules ou au contact direct des structures cellulaires. Chez la souche phototrophe SW2, le fer précipite exclusivement dans le milieu extracellulaire le long de fibres lipo-polysaccharidiques. En revanche, chez la souche dénitrifiante BoFeNl, le fer précipite aussi massivement dans le périplasme des bactéries. Nous montrons que des structures cellulaires fines (peptidoglycane, périplasme) et des molécules organiques (globules protéiques) sont préservées dans ces cellules encroûtées qui constituent alors de stades précoces de microfossiles. D'autre part, l'étude d'eucaryotes unicellulaires présents dans des drainages miniers acides riches en Fe(II) et en arsenic a révélé une accumulation intracellulaire du fer par ces eucaryotes, découplée des mécanismes de détoxification de l'arsenic. Ces derniers procèdent par une étape de réduction de l'As(V) en As(III) suivie de sa complexation par des groupements thiols, mettant en jeu le cycle du glutathion, et enfin de l'export de l'As(III). Nous avons en outre montré que l'As(V) est plus toxique que l'As(III) chez ces eucaryotes. L'ensemble de nos résultats fournit des éclaircissements pour la compréhension des mécanismes de biominéralisation et de détoxification des métaux/métalloïdes par des microorganismes et ouvre également la perspective de rechercher des bio-signatpres potentielles de métabolismes spécifiques dans des échantillons naturels actuels ou anciens.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (296 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 171 réf.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paris Diderot - Paris 7. Service commun de la documentation. Bibliothèque Universitaire des Grands Moulins.
  • PEB soumis à condition
  • Cote : TS (2008) 228
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