LIttoral ENvironnement et Sociétés (LIENSs) - UMR 7266

Les environnements côtiers représentent des habitats particulièrement menacés par les changements globaux. En effet, les zones côtières sont fortement impactées par diverses activités humaines, reçoivent des contaminants à la fois des océans et des continents et subissent également des changements physico-chimiques importants dû aux perturbations climatiques. Les communautés microbiennes benthiques de par leur diversité fonctionnelle jouent un rôle majeur dans la chaine trophique et les grands cycles biogéochimiques.
De plus, elles ont démontré des capacités de bioremédiation dont le fonctionnement reste cependant peu connu. Il s’agit de communautés dont la régulation est complexe, contrôlées à la fois par des facteurs biotiques et abiotiques. Entrent en jeu notamment les interactions trophiques avec le reste de la communauté benthique, tel que la méiofaune et la microfaune (protistes) mais également un contrôle des populations par les activités virales (bactériophages et virus d’archées). Les écosystèmes benthiques sont donc d’une importance primordiale pour le fonctionnement des environnements côtiers. Il n’existe cependant pas de bioindicateur moléculaire rendant compte de l’état écologique des sédiments côtiers à l’heure actuelle. L’objectif de cette thèse est de parvenir à mettre en place un tel outil, prenant en compte la diversité trophique des environnements benthiques.
Les objectifs spécifiques de la thèse sont : i/ développer des outils moléculaires ciblant la communauté benthique, allant des virus de bactéries et archées jusqu’à la méiofaune, et incluant les procaryotes et eucaryotes unicellulaires, ii/ mettre en évidence les interactions biotiques, notamment les interaction trophiques, iii/ comprendre les facteurs contrôlant les associations microbiennes dans les sédiments côtiers.
Afin de détecter les divers organismes de la communauté benthique, il est nécessaire de développer des amorces permettant d’amplifier et de séquencer des gènes des communautés virales, protistes et de la méiofaune. Pour cela, deux approches ont été choisies : i/ analyse in silico et basée sur la littérature ; ii/ analyse du métagénome d’échantillons environnementaux. De plus, une communauté artificielle (mock) représentative des milieux benthiques (eau douce, salée et saumâtre) a été mise en place afin de valider d’une part, un protocole d’extraction d’ADN, notamment pour la méiofaune, et d’autre part, les amorces qui seront choisies.
Plusieurs campagnes d’échantillonnage ont été réalisées sur des sites salés, saumâtres et doux afin de mieux appréhender le fonctionnement des écosystèmes benthiques et d’éventuelles variations liées à la salinité. Leur étude permettra d’appréhender le fonctionnement des écosystèmes benthiques en fonction des éventuelles variations de salinités. Un suivi temporel de certains sites permettra également d’évaluer les changements saisonniers.
Les travaux actuels se focalisent sur le design d’amorces ciblant les virus (de bactéries et d’archées) et les eucaryotes. À terme, ces outils permettront d’analyser les communautés benthiques et mettre en évidence les interactions biotiques. À court terme, la priorité est mise : i/ sur les analyses métagénomique afin d’identifier les virus et organismes les plus abondants, ii/ valider le protocole d’extraction d’ADN et les amorces sur la « mock ». Les résultats attendus feront l’objet d’un article, iii/ réaliser les analyses et extractions d’ADN des échantillons (200) des différentes campagnes de terrain. À plus long terme, les amorces seront utilisées pour analyser les échantillons environnementaux via une approche de barcoding afin de décrire les assemblages des communautés benthiques. Ces informations permettront de définir des bioindicateurs.