Étude de la diversité des épibiontes bactériens associés au céphalothorax de la crevette hydrothermale Rimicaris exoculata

par Mathieu Guri

Thèse de doctorat en Écologie microbienne

Sous la direction de Marie-Anne Cambon-Bonavita.

Soutenue en 2011

à Brest .

mots clés

• Écosystèmes hydrothermaux
• Rimicaris exoculata
• Symbiose
• ARNr 16S
• Métabolismes bactériens
• Microscopie
• Hybridation in situ
• Sip
• Q-pcr
• Rimicaris exoculata
• Écologie des bouches hydrothermales
• Bactéries marines

Résumé

La crevette Rimicaris exoculata est une espèce hydrothermale endémique des sites de la Ride Médio-Atlantique. Elle représente I’espèce majoritaire sur la plupart des sites qu’elle colonise. Ce crustacé possède la particularité d’avoir un céphalothorax hypertrophié â l’intérieur duquel se développe une communauté épibiotique bactérienne dense. Ce travail de thèse s’est concentré sur l’observation des changements dans la communauté épibiotique du céphalothorax de R. Exoculata au cours de son cycle de vie. Pour ensuite, rechercher qu’elles étaient les métabolismes bactériens mis en jeu dans cette communauté. Ce travail a permis de confirmer que cette communauté épibiotique est dominée par deux phylotypes, les Epsilonproteobacteria et les Gammaproteobacteria. Ils sont éliminés et recolonises le céphalothorax après chaque mue de l’hôte et sont détectés dans l’environnement (transmission horizontale). Cependant, la proportion relative de ces deux phylotypes semble varier au cours du cycle de vie de l’hôte. Les voies productrices d’énergie que sont la méthanotrophie, la sulfo-oxydation/réduction et l’hydrogénotrophie ont été détectées chez les épibiontes du céphalothorax ainsi que les voies autotrophes (cycles rTCA et Calvin) qu’elles sont supposées alimenter. Les résultats ont également montré que les voies basées sur l’oxydation des composés soufrés sembleraient majoritaires et en activité constante, alors que les voies basées sur l’oxydation du méthane et de l’hydrogène seraient dépendantes des conditions géochimiques du milieu de vie de l’hôte. Cette étude apporte de nouvelles hypothèses sur la relation entre les épibiontes du céphalothorax et Rimicaris exoculata.

Titre traduit

Study on the bacterial epibionts diversity asscciated with the hydrothermal shrimp Rimicaris exoculata

Résumé

The shrimp Rimicaris exoculata is an endemic hydrothermal species of the Mid-Atlantic Ridge sites. It‘s the dominant species on several hydrothermal vent sites. This crustacean has an enlarged gill chamber, harboring a dense ectosymbiotic community. Until now, their acquisition and their metabolic pathways were not fully understood. This study focused on the analyses of the possible differences in the epibiotic community among the gill chamber epibiotic community along R. Exoculata life cycle. Then, we have looked for the bacterial metabolisms suspected to occur among this community. This work confirmed that the epibiotic community is dominated by two phylotypes: Epsilonproteobacteria and Gammaproteobacteria. They are eliminated and then recolonised the cephalothorax after each moult. In addition, they were detected in the environment (horizontal transmission). However, the relative proportion of these phylotypes seemed to vary along the host life cycle (eggs/larvae versus juvenile/adult). The energetic pathways such as the methanotrophy, the sulfur-oxidation/reduction and the hydrogenotrophy were detected from the cephalothorax epibionts as well as the autotrophic pathways (rTCA and Calvin cycles). Results also showed that the oxidation of the sulphur compounds seemed to be the major pathways with constant activity, whereas the oxidation of methane and hydrogen seemed to be threshold dependent and so linked to the geochemical conditions of the host life environment. This study broadened our view on the relations between the cephalothorax epibionts and the hydrothermal shrimp Rimicaris exoculata.