Application des techniques de séquençage "nouvelle génération" à l'exploration de la diversité fongique en mangrove et à l'étude des mécanismes d'interaction entre champignons.

par Yonathan Arfi

Thèse de doctorat en Microbiologie

Sous la direction de Eric Record.


  • Résumé

    L'amélioration des processus de dégradation de la biomasse lignocellulosique est un enjeu capital du développement des biotechnologies vertes. Au cours de ces travaux de thèse, nous nous sommes intéressés à deux sujets centrés autour de l'exploitation des souches fongiques pour la dégradation de la lignocellulose. Tout d'abord, nous avons étudié la diversité taxonomique et enzymatique d'un environnement original : la mangrove. Une campagne de prélèvement en Nouvelle-Calédonie à été organisée, afin d'étudier la diversité taxonomique des communautés fongiques établies sur les palétuviers. L'utilisation d'une approche « Tag-Pyrosequencing » a permis de mettre en lumière l'existence d'une taxonomiques extrêmement importante puisque plusieurs milliers d'espèces ont été détectées dans les différentes niches écologiques de cet écosystème. Ces travaux ont également permis d'établir le rôle primordial de la spécificité d'hôte dans l'établissement des communautés fongiques. Nous avons par la suite isolé différentes souches de champignons à partir d'échantillons de palétuvier et avons procédé au criblage de leurs activités lignocellulolytiques (oxidase, cellulase, mannanase, xyalanase). A l'issue de ce crible, une souche, identifiée comme un Pestalotiopsis sp, présentant la plus grande polyvalence en termes d'activités enzymatiques a été sélectionnée.


  • Résumé

    The improvement of lignocellulosic biomass degradation processes is a key aspect of the development of “green” biotechnologies. During this thesis, we focused on two subjects centred on the usage of fungal strains for the degradation of lignocellulose. First, we studied the taxonomic and enzymatic diversity in an original ecosystem: mangroves. A sampling was performed in New-Caledonia in order to study the fungal communities colonizing mangrove trees. By using Tag-Pyrosequencing, we showed the existence of very large communities harbouring several thousand species in the different microhabitats of the ecosystem. This work also revealed the key role of host specificity as a factor driving the fungal colonisation of mangrove trees. We then isolated several fungal strains from various mangrove tree samples, and performed a screening of their lignocellulolytic activities (oxidase, cellulase, mannanase, xylanase). A single strain was selected fromthis screening, identified as Pestalotiopsis sp., which showed the most complete diverse enzymatic activities. A de novo transcriptome was assembled from mRNA sequences, which allowed highlighting a wide array of transcripts encoding biomass degradation enzymes, as well as the existence of a mechanism of adaptation to salt based on the secretion of salt-tolerant lignocellulolytic enzymes. Secondly, we studied the limitations of fungal co-culture linked to competitive interactions mechanisms. The RNA-Seq analysis of genetic expression during the interaction between Pycnoporus coccineus and Coniophora puteana or Botrytis cinerea indicates that different mechanisms are used depending on the opponent.


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