Champignons saprotrophes : diversité des coelomycètes de Thaïlande et gènes impliqués dans la dégradation de la biomasse chez Podospora anserina

par Narumon Tangthirasunun

Thèse de doctorat en Microbiologie [procaryote et] eucaryote

Sous la direction de Philippe Silar.

Soutenue en 2014

à Paris 7 .


  • Résumé

    La classification moderne des champignons est basée essentiellement sur les données moléculaires, car les structures de reproduction sexuelle et asexuelle sont de mauvais indicateurs de la phylogénie. Le terme « coelomycètes » désigne des champignons asexués produisant des pycnies ou des acervules dans lesquels se développent les cellules conidiogènes, les conidiophores et les conidies. Les coelomycètes sont majoritairement des ascomycètes, mais quelques espèces sont des basidiomycètes. Ces champignons ont une large distribution géographique dans les tropiques et les régions tempérées. Ils ont des styles de vie très divers. Dans la première partie de cette étude, j'ai analysé la diversité des coelomycètes de Thaïlande, principalement les espèces rencontrées sur les feuilles mortes en utilisant une combinaisôn de caractères morphologiques et moléculaires (séquences d'ADN, de l'ITS, des petites et grandes sous-unités ribosomales, (SSU & LSU), du facteur d'élongation de la traduction eEF1A/TEF-1α, RNA polymérase II grandes sous-unités (RPB1 & RPB2) et de la ß—tubuline (Bt). Mes données montrent une abondance de Collectotrichum, Pestalotiopsis and Phomopsis. Des espèces plus rares appartiennent aux genres Ciliochorella, Coniella, Discosia, Pseudorobillarda, Lasiodiplodia et Septoria. D'autres espèces n'ont pas pu être identifiées avec des espèces connues. De manière intéressante, j'ai isolé deux espèces de Chaetospermum. En utilisant des arbres phylogénétiques, je confirme que ce genre appartient aux basidiomycètes et qu'il est relié à l'ordre des Sebacinales. Enfin, j'ai découvert deux espèces nouvelles provenant de Thaïlande Pseudorobillarda eucalypti sp. Nov. Et Greeneria saprophytica sp. Nov. . Mes résultats suggèrent que les coelomycètes sont des saprotrophes communs sur les feuilles mortes dans les régions tropicales. Dans la seconde partie de la thèse, j'ai utilisé le champignon modèle Podospora anserina pour étudier les mécanismes moléculaires de la dégradation de la biomasse cellulosique, un processus clé du cycle global du carbone. Les enzymes permettant cette dégradation sont à la base de biotechnologies ayant des applications dans les industries du papier, des pâtes à bois, des colorants, des biocarburants et de la dépollution des xénobiotiques. Par délétion ciblée, j'ai analysé le rôle de six gènes codant des enzymes impliqués potentiellement dans la dégradation de la lignine : Pa 1_5970 codant une peroxydase de classe Il (apparentée aux LiP/MnP/VP), Pa_1_6390 une réductase de quinone, Pa_1_18310 une oxydase du galactose, Pa 6 8060 une oxydase du pyranose, ainsi que Pa _7 2650 and Pa _O 280 codant deux dehydrogenases du cellobiose. Les mutants ont été générés par la méthode dite du « split marker » et vérifiés par la technique du « Southern Blot ». L'analyse des phénotypes montre un rôle dans la dégradation de la lignocellulose pour certains de ces gènes. L'analyse fine des phénotypes est en cours.

  • Titre traduit

    Saprobic fungi : diversity of coelomycetes from Thailand and genes involved in biomass degradation in Podospora anserina


  • Résumé

    The modern classification of the fungi relies on molecular data, as the previously used sexual and asexual reproductive structures are not good indicators for phylogeny. The term "coelomycetes" is used for asexual fungi, producing pycnidial (coelome-like) and acervular (stromatic cup-shaped) fruiting body, within which conidia develop on conidiophores and condiogenous cells. Coelomycetes are largely anamorphic ascomycetes; however, a few species belong to the basidiomycetes. Coelomyceteous fungi have a wide geographical range of distribution in the tropical and temperate regions and have very diverse lifestyles. In the first part of this study, we analyze the diversity of coelomycetes on dead leaves mainly from Thailand with a combination of morphological characterization and DNA sequencing of internai transcribed spacer (ITS), small subunit (18S) ribosomal DNA (SSU), large subunit (28S) ribosomal DNA (LSU), elongation factor 1 (eEF1A1/TEF-1 α), RNA Polymerase II Largest Subunit (RPB1), RNA Polymerase II Second Largest Subunit (RPB2) and ß-Tubulin (Bt) genes. Data show an abundance of Collectotrichum, Pestalotiopsis and Phomopsis species. Rarer ones belonging to the genus Ciliochorella, Coniella, Discosia, Pseudorobillarda, Lasiodiplodia and Septoria were also found, along with some fungi awaiting identification. Interestingly, we also identify Chaetospermum species. By phylogenetic tree building, we confirm that this genus belongs to the basidiomycetes and is reiated to the Sebacinales. Importantly, we discovered two new species: Pseudorobillarda eucalypti sp. Nov. And Greeneria saprophytica sp. Nov. , both from Thailand. Overall, our results suggest that coelomycetes are common saprobes on death leaves in tropical regions. In a second part of the thesis, I used Podospora anserina, a model fungus, to study the molecular mechanisms of lignocellulosic biomass degradation, a key process of the earth's global carbon cycle. The enzymes of biomass-degrading organisms have become interesting for biotechnological applications in paper, pulp and dyes industries, as well as for biofuels production and biorennediation of xenobiotic compounds. By targeted gene deletion, I analyze the roles of 6 genes coding putative lignocellulolytic enzymes from P. Anserina: Pa 1_5970 encoding a class II peroxidase (LiP/MnP/VP), Pa 1_6390 a quinone reductase, Pa_1_18310 a galactose oxidase, Pa _6 8060 a pyranose oxidase as well as Pa 7 2650 and Pa_0_280 coding for two cellobiose dehydrogenases. The deletion mutants have been generated by the split marker method and verified by Southern blot. Their phenotypic analysis, especially their ability to degrade various complex carbon sources (cellulose and lignocellulose) is ongoing.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (161 p.)
  • Annexes : Réf. p. 151-160

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  • Bibliothèque : Université Paris Diderot - Paris 7. Service commun de la documentation. Bibliothèque Universitaire des Grands Moulins.
  • PEB soumis à condition
  • Cote : TS (2014) 029
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