Ecosystèmes Microbiens

                

                                                

La biodiversité des microorganismes marins constitue un énorme réservoir sous exploré pour des applications biotechnologiques variées. EM3B étudie les communautés bactériennes marines, leurs réponses pour s’adapter à leur environnement et l’incidence sur la production de métabolites innovants, au travers de trois axes de recherche. Le premier décrit la biodiversité des bactéries marines et leurs propriétés biologiques, au niveau de l’écosystème global, de l’espèce ou de la souche). Le second consiste à comprendre comment les interactions entre les bactéries et leur environnement orientent ces propriétés biologiques. Le troisième s’attache à identifier les voies métaboliques impliquées et à modifier les métabolites pour en augmenter les propriétés biologiques. Deux grandes voies de valorisation sont étudiées (i) les exopolysaccharides (EPS) pour des applications en santé et cosmétique ; (ii) les activités antimicrobiennes, pour des applications, entre autres, en bio-conservation des aliments marins.

Études phylogénétiques

Des souches bactériennes sont isolées et identifiées par des méthodes biochimiques ou moléculaires. Ces bactéries sont ainsi disponibles pour des criblages d’activités ou de métabolites. Des génomes bactériens sont également séquencés pour les études et permettent la comparaison génomique.

Comparaison génomique de quatre Vibrionaceae, (core genome) (Goudenège et al. 2014)

Connaissance globale d’écosystèmes microbiens

EM3B n’a pas pour vocation de mener des études d’écologie microbienne sur les environnements océaniques profonds, pour lesquels les travaux sont menés par le laboratoire LM2E de l’Ifremer. En revanche, il travaille de façon approfondie sur la phylogénie et le métabolisme de certaines souches ainsi que sur leurs applications biotechnologiques.

Les écosystèmes microbiens des produits de la mer quant à eux sont étudiés dans leur globalité afin d’élucider les phénomènes d’'altération liés au développement rapide de bactéries qui trouvent dans la chair des conditions favorables à leur développement (pH post-mortem élevé et forte concentration en composés azotés non protéiques de faibles poids moléculaires rapidement métabolisés). Contrairement aux poissons ou crustacés frais, les produits légèrement préservés renferment un écosystème microbien complexe comportant souvent plus d'une vingtaine d'espèces bactériennes qui diffèrent selon le produit, son origine, le procédé de traitement ou encore l'usine de production. EM³B travaille sur la connaissance de ces écosystèmes selon des techniques culturales qu'il adapte aux produit de la mer, ainsi que des techniques a-culturales telle que l’électrophorèse en conditions dénaturantes, TTGE (Temporal Temperature Gel Electrophoresis), la T-RFLP (Terminal Restriction Fragment Lenght Polymorphism) ou les NGS (New Generation Sequencing). Il développe notamment des bases de données d'empreintes moléculaires spécifiques des produits marins et des outils de typage (PCR-RFLP, PCR-ITS, AFLP…). Ces travaux permettent d’enrichir les collections de bactéries marines d’EM3B et certaines sont étudiées plus en détail.

Profil T-RFLP d'un échantillon de thon (Thunnus albacares) conservé sous glace pendant 6 jours