[Lista-Algas] Funded doctoral research on bacteria-diatom interactions

[anboltov at fcnym.unlp.edu.ar]

BIOfilms PRODuctifs mixtes et leur impact sur l'environnement marin
Université de Bretagne-Sud
Laboratoire de Biotechnologie et Chimie Marines

Les études sur les interactions entre le phytoplancton et les  
bactéries dans les environnements aquatiques sont nombreuses, diverses  
et souvent complexes (Kaczmarska et al., 2005). La capacité des  
bactéries d?émettre des signaux employés dans le quorum sensing et à  
contrôler le métabolisme cellulaire ajoute un niveau supplémentaire à  
la complexité du phénomène (Bassler, 1999). Les bactéries sont connues  
pour coloniser des surfaces macroscopiques submergées en quelques  
heures. Chez les bactéries marines colonisatrices, la surface  
d?attachement est un facteur affectant la morphologie et le  
métabolisme bactérien. De récents travaux attribuent des activités  
métaboliques très élevées chez les formes sessiles se traduisant par  
de nombreuses contreparties. Des activités semblables se retrouvent au  
niveau des populations dans certains environnements particuliers ou à  
certaines saisons sur des surfaces vivantes ou mortes. En revanche,  
les basibiontes comme le phytoplancton sont rarement soumis à  
l?épibiose et notamment les diatomées saines sont normalement exemptes  
de bactéries adhérentes. Cependant, en aquaculture, il a été mis en  
évidence que les diatomées benthiques qui servent de nourriture aux  
larves d?invertébrés forment, avec des bactéries et d'autres  
micro-organismes, des supports pour la fixation des larves en cours de  
métamorphose. De même, des agents pathogènes comme le Vibrio cholerae,  
responsable du Cholera ou l?Aeromonas salmonicida responsable de la  
furonculose chez les saumons, peuvent être véhiculés par le  
phytoplancton en adhérant à leur surface (Patz et al., 1996). Diverses  
relations écologiques entre bactéries et diatomées ont été supposées  
comme la concurrence, le commensalisme, le parasitisme. Les  
microalgues peuvent favoriser et/ou empêcher la croissance bactérienne  
par la production d?exsudats organiques ou de métabolites toxiques.  
Réciproquement, les bactéries peuvent stimuler ou inhiber la  
croissance des microalgues à travers la production ou la limitation de  
nutriments et/ou la production de substances inhibitrices  
(Avendan-Herrera & Riquelme, 2007).

L?intérêt de l?étude des interactions bactéries/microalgues s?est  
récemment porté sur les blooms algaux toxiques et notamment sur le  
rôle possible, direct ou indirect, des bactéries adhérentes ou libres  
sur la production de toxines algales. Des travaux montrent que les  
bactéries pourraient produire des phycotoxines de façon autonome ou  
alors contribuer majoritairement à la production de toxines en  
association avec d?autres organismes. Ainsi, la présence de bactéries  
en culture semble augmenter la production d?acide domoïque (AD)  
produit par la diatomée pennée Pseudo-nitzschia multiseries (Bates et  
al., 1995). Peu d?études ont été consacrées aux interactions  
bactéries/diatomées. Ni la nature des interactions, ni les mécanismes  
intervenant dans l?augmentation de la production d?AD ne sont  
actuellement élucidés. Il parait donc judicieux de pouvoir étudier la  
flore bactérienne associée aux diatomées en culture afin d?identifier  
l?implication des bactéries et les conditions qui conduisent à une  
telle production de substances toxiques (bactéries libres ou  
adhérentes, formes intracellulaires).

Le sujet de thèse proposé est donc basé sur l?utilisation de systèmes  
modèles (nanoparticules ? bactéries) et de systèmes réels (bactéries  
et diatomées).

L?étude des interactions aura pour objectif d?approfondir les  
connaissances fondamentales concernant : i) l?influence de la souche  
de microalgues et des souches bactériennes sur la formation de  
biofilms mixtes et le rôle des bactéries et des exo-produits sur  
l?agglutination et l?adhésion des microalgues ; ii) les variations  
temporelles et spatiales dans l?assemblage épibiotique des bactéries,  
sa composition et son abondance en milieu de culture et en milieu  
marin ; iii) ces substances étant en partie extracellulaires, il sera  
important d?étudier les conditions de leur formation au niveau de leur  
impact sur l?environnement marin.

La thèse sera réalisée au Laboratoire de Biotechnologie et Chimie  
Marines (LBCM) de l?Université de Bretagne-Sud. Le LBCM a pour  
objectif d?étudier la dynamique de formation d'un biofilm via la  
caractérisation des structures impliquées dans l'adhésion des  
bactéries à une surface, la recherche des molécules de communications  
interbactériennes susceptibles de contribuer à la réponse concertée et  
adaptée au milieu des bactéries en biofilm, l?étude des propriétés  
physico-chimiques des bactéries et des biofilms, et de développer de  
nouvelles stratégies antisalissures. Dans le cadre du prochain plan  
quadriennal, l'accent sera mis notamment sur l'étude des interactions  
aux interfaces organismes-surfaces abiotiques (physico chimie,  
formulation, bioadhésion) et biotiques (physico chimie, régulations  
induites et croisées).

Le futur doctorant devra avoir de bonnes connaissances en culture  
cellulaire et en microbiologie (culture bactérienne et de microalgues)  
et en biochimie (identification des molécules produites, techniques  
d'analyse, de purification). Des bases en génie des Procédés  
(bioréacteurs) ainsi qu?une bonne culture scientifique en biologie et  
environnement marin seront des atouts supplémentaires. Naturellement,  
le futur doctorant devra être très fortement motivé à l?idée de mener  
ce projet au sein d?une équipe pluridisciplinaire. Le doctorant  
recevra de La Région Bretagne un salaire net de 15 250?/an.

Clôture des candidatures au 15 juillet.

Contacts : nathalie.bourgougnon at univ-ubs.fr
Université de Bretagne-Sud : http://www.univ-ubs.fr
* 06.77.04.33.96