Diversité génomique et fonctionnelle de bactéries du genre Thiomonas isolées du drainage minier acide de Carnoulès (Gard)
Langue Français
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Auteur : Farasin, Julien
Date de soutenance : 16-12-2015
Directeur(s) de thèse : Arsène-Ploetze, Florence
Établissement de soutenance : Strasbourg
Laboratoire : Génétique moléculaire, génomique et microbiologie (Strasbourg)
École doctorale : École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Strasbourg ; 2000-....)
Discipline : Microbiologie et biologie moléculaire
Classification : Sciences de la vie, biologie, biochimie, Sciences de la terre
Mots-clés libres : Thiomonas, Arsenic, Ilôts génomiques, Drainages miniers acides
Mots-clés :
- Bactéries
- Métabolisme -- Génétique
- Génomique comparative
- Arsénites (chimie)
- Oxydation
- Écologie bactérienne
- Exhaure acide
- Stress oxydatif
Résumé : Les liens entre la diversité et l'adaptation des populations bactériennes à leur environnement constituent une problématique importante en écologie microbienne. L'accès à de nombreux génomes permet aujourd'hui des avancées intéressantes dans ce domaine. Plusieurs souches du genre Thiomonas et appartenant à la même espèce, Tm. arsenitoxydans 3As et Tm. spp. CB1, CB2, CB3 et CB6, ont été isolées d'un drainage minier acide (DMA) à Carnoulès (Gard). La comparaison de leur génome a permis d'affiner leur phylogénie et de mettre au jour des différences de contenu génétique liées à des îlots génomiques. Certaines de ces différences ont été corrélées expérimentalement avec des différences fonctionnelles concernant l'oxydation de l'arsénite (As(III)), la dégradation de l'urée et la biosynthèse de biofilm, et confèrent potentiellement un avantage sur le site (meilleure résistance à l'As(III), précipitation des métaux et augmentation du pH, protection des cellules). La comparaison de la synténie des génomes de Tm. arsenitoxydans 3As avec Tm. sp CB2 et Tm. intermedia K12 (non isolée de ce DMA) a montré que le génome de Tm. sp. CB2 a subi plusieurs remaniements importants. Ces types de réarrangements pourraient être en partie à l'origine de l'apparition de variants "super-résistants" à l'As(III) dans la population. En particulier, plusieurs copies d'un élément intégratif et conjugatif portant l'opéron aioBA codant l'arsénite oxydase ont été détectées chez deux variants, ce qui pourrait en partie expliquer leur résistance accrue à l'As(III). La proportion de variants est plus importante en présence d'As(III) au sein des biofilms, et des données de transcriptomique ont en effet montré que ces remaniements seraient en partie causés par des systèmes de réparation de l'ADN suite à des dommages liés au stress oxydant induit par l'As(III). Le développement en biofilm et la présence d'As(III) modulerait donc la flexibilité génomique et le potentiel adaptatif de Tm. sp. CB2. Ces données suggèrent que cette souche, avec Tm. sp. CB3, possèdent un génome visiblement plus flexible que les autres. Les souches Tm. arsenitoxydans 3As et Tm. spp. CB1 et CB6, contrairement à Tm. spp. CB2 et CB3, forment un groupe distinct d'un point de vue phylogénétique et fonctionnel ("groupe 3As"), suggérant qu'elles occupent une niche écologique spécifique et pourraient constituer un écotype. La population de Thiomonas de ce DMA serait donc composée d'au moins un écotype stable et de souches au génome plus instable, dont le potentiel adaptatif plus important serait influencé par l'As(III) et le développement en biofilm.
Type de contenu : Text
Format : PDF
Entrepôt d'origine : STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises
Identifiant : 2015STRAJ079
Type de ressource : Thèse
