Objectifs scientifiques
Cette action a pour vocation de compléter les travaux réalisés dans le cadre d’une ANR (ANR Vasiremi) qui vise à étudier le déterminisme de la production bactérienne et algale du biofilm (Exopolysaccharides, herbivorie, phagotrophie, lyse virale) et le devenir de cette production bactérienne dans l’écosystème (C. Dupuy, M. de Crignis, H. Montanié).
En effet, il apparait nécessaire de compléter l’approche écologique fonctionnelle de ces interactions communautaires (relations de type proies/prédateurs) développés dans le programme ANR par l’étude des mécanismes d’interactions cellulaires qui interviennent dans la structuration-déstructuration du biofilm.
L’objectif général du projet est, d’une part, de caractériser la diversité structurale totale des procaryotes (bactéries et archées) par des techniques de mises en cultures et des techniques moléculaires et, d’autre part, de s’intéresser au déterminisme moléculaire de la structuration d’un biofilm microphytobenthique. En effet :
quelle est la structure des exopolysaccharides et son influence sur les propriétés d’adhésion des bactéries ou des diatomées ?
comment varient la structure et l’activité métabolique potentielle des procaryotes du biofilm (cycle de l’azote, hétérotrophie) ?
quels sont les mécanismes de communication cellulaire potentiels existant entre les micro-organismes du biofilm (diatomées, bactéries) ?
Travaux en cours (2008)
1/ Caractérisation et identification de souches bactériennes du biofilm de la vasière intertidale de Brouage
Géraldine Klein (Master II recherche), Sophie Sablé, Isabelle Lanneluc, Hélène Montanié
Prélèvement lors des campagnes de Vasiremi de biofilm benthiques (février et juillet 2008) : isolement de bactéries cultivables, caractérisation et identification - empreinte génétique de la communauté bactérienne
2/ Activités pro/anti-biotiques et pro/anti-quorum sensing des bactéries du biofilm de la vasière intertidale
Eric Rosenfeld, Sandrine Didelot, Romain Chevrot
Mise en évidence d’activités pro/anti-biotiques et pro/anti-quorum sensing produites in vitro par les souches isolées en Mars 2008, ou produites in situ par la communauté naturelle (prélèvements de biofilms, campagne Vasiremi Juillet 2008).
3/ Le biofilm des vasières du Bassin de Marennes-Oléron : Etude et caractérisation des propriétés des ExoPolySaccharides.
Guillaume Pierre (doctorat) encadré par Marianne Graber, Thierry Maugard et Christine Dupuy
A travers les siècles, les hommes ont utilisé les algues marines pour leur alimentation, leurs propriétés médicinales voir diététiques [1]. Ce n’est que récemment que l’intérêt des vasières intertidales s’est vu grandement renforcé par la sauvegarde de certaines espèces animales et par la découverte de molécules biologiques aux propriétés multiples issues du biofilm de vasières. Dans la continuité de ces découvertes, cette thèse s’intéresse plus particulièrement à la caractérisation d’ExoPolySaccharides (EPS) [2] [3] [4]produits par les communautés microphytobenthiques ou macro-alguales présentes au niveau de la vasière charentaise et de ses bassins ostréicoles [5]. En outre, la compréhension de la formation du biofilm, à l’origine de la production de ces molécules d’intérêt, contribuera tout particulièrement à l’avancement de ces travaux.
Ces neuf premiers mois de travaux ont permis de modifier et de valider un certain nombre de méthodes décrites dans la littérature afin de caractériser les EPS présents dans des algues d’origine diverses à savoir :
dosage des sucres totaux par les méthodes de Tillmans et al. (1929) [6] et de Dubois et al. (1956) [7],
dosage des sucres réducteurs par la méthode au DiNitroSalicylate (DNS),
dosage des acides uroniques par la méthode de Filisetti-Cozzy et al. (1991) [8],
dosage des groupements sulfates par la méthode de Jaques et al. (1968) [9] et de Craigie et al. (1984) [10]
dépolymérisation classique par hydrolyse acide d’après BeMiller et al. (1967) [11],
analyse d’oligosaccharides par Chromatographie sur Couche Mince,
dérivation via BSTFA/TMCS pour analyse en Chromatographie Gazeuse (GC) couplée à de la Spectrométrie de Masse (MS) d’après la méthode de Kamerling et al. (1975) [12],
dérivation classique via méthylation, hydrolyse, réduction, acétylation pour analyse en GC/MS,
analyse de polysaccharides par Chromatographie Liquide (LC).
Les premiers résultats obtenus ont mis en évidence la présence de polysaccharides chez des micro-algues phytobentiques de la vasière charentaise (cf. figure 1) ainsi que chez des macro-algues qui contaminent les bassins ostréicoles (cf. figure 2). De nouvelles méthodes en fin de développement viendront incrémenter ces premiers résultats (détermination des liaisons glycosidiques par GC/MS, gel filtration d’échantillons contre des standards protéiques, …).
Figure 1 : Evolution des concentrations en sucres totaux sur des échantillons de sédiments extraits à l’eau (Fraction Haut Poids Moléculaire) prélevés sur la vasière de Brouage (17, France).
Figure 2 : Identification des résidus glycosidiques présents dans un hydrolysat acide de 50g/L d’extrait d’algues Chaetomorpha (48h, T°C ambiante) après dérivation au BSTFA : TMCS (99 : 1) par GC/MS. (Ionisation par Impact Electronique, Target ion : 40-650m/z, colonne DB-1701, T°C ini 150°C, 10°C/min, 200°C fin pdt 35min).