Note ABES Discovery of new enzyme activities from environmental samples by ultrahigh-throughput screening Recherche de nouvelles enzymes par criblage fonctionnel à ultra-haut débit Microfluidique en goutelettes Cellule unique Criblage fonctionnel Déhalogénation Microbiologie digitale Droplets-based microfluidics Single cell Functional screening Dehalogenation Digital microbiology 572.7 Criblage pharmacologique Cinétique enzymatique Microfluidique L'étude de l'énorme réservoir encore peu exploité d’activités enzymatiques que représente la biosphère microbienne dans toute sa diversité requiert aujourd'hui de nouvelles techniques à haut- débit qui puissent autant que possible s’affranchir des contraintes liées à la culture. Le but principal de mon travail de thèse a été la mise en place, l’optimisation et l’application d’une stratégie de criblage fonctionnel s’appuyant sur la microfluidique en gouttelettes compatible avec une résolution à la cellule unique, pour l’identification de nouveaux catalyseurs enzymatiques sans utiliser d'informations de séquence ADN au préalable. L’activité de déshalogénation choisie comme cible présente un fort potentiel d’application tant industriel qu’environnemental. Deux approches complémentaires ont ainsi été mises en place, l’une permettant la détection d’un signal fluorescent sans étape de croissance bactérienne préalable, et l'autre, dite clonale, permettant l’amélioration du signal par prolifération cellulaire au sein des gouttelettes après individualisation des cellules de l'échantillon étudié. Ces travaux ont mis en lumière un phénomène de réduction de taille des gouttes suite à la croissance qui ouvre la voie au développement d'approches de microbiologie digitale à haut-débit et de nature à éviter certains biais expérimentaux inhérents à la microbiologie classique, notamment dans la caractérisation de populations minoritaires ou à faible taux de croissance au sein d'échantillons complexes. The study of the large reservoir of poorly exploited enzymatic activities that represent microbial biosphere requires nowadays new high throughput technics that can be growth-free.The principal goal of my thesis work was to put in place, optimized and used a functional screening strategy relying on single cell droplet-based microfluidics for identification of new enzymes without a priori of DNA sequence. The chosen dehalogenating activity presents high industrial and environmental applications potential.Two complementary approaches have been put in place, one allowing fluorescence signal detection without bacterial growth and the other, called monoclonal, enables signal improvement by cell proliferation within droplets after cell sample individualization. This work have highlighted droplets shrinkage following bacterial growth opening the path to the development of high throughput digital microbial approaches permitting to avoid experimental bias linked to classical microbiology notably for characterization of minority communities or with low growth rates within complex samples. Electronic Thesis or Dissertation Text en PDF 8551419 Université de Strasbourg Strasbourg 2023-12-31 application/pdf https://publication-theses.unistra.fr/restreint/theses_doctorat/2022/Heersens_Emilie_2022_ED414.pdf Geersens Émilie 1992-07-24 FR 270132902 2303014366K 21722514 4200047 https://theses.fr/2022STRAJ046 2022STRAJ046 https://doi.org/10.70675/a3b7796ez4078z40afz9553zfb69cef3f6dc 2022-02-03 Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie Strasbourg 131056549 Doctorat Docteur es non oui Ryckelynck Michaël MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 103497919 Vuilleumier Stéphane MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_2 127892184 Charvin Gilles MADS_PRESIDENT_DU_JURY 089060792 Calusinska Magdalena MADS_MEMBRE_DU_JURY_1 194639681 Griffiths Andrew D. MADS_RAPPORTEUR_1 142400785 Barthelmebs Lise MADS_RAPPORTEUR_2 128202793 École doctorale des Sciences de la vie et de la santé (Strasbourg ; 2000-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 414 156502844 Architecture et réactivité de l'ARN (Strasbourg ; 1992-....) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 157545687 ddc:570 Ryckelynck Michaël Vuilleumier Stéphane Charvin Gilles Calusinska Magdalena Griffiths Andrew D. Barthelmebs Lise École doctorale des Sciences de la vie et de la santé (Strasbourg ; 2000-....) Architecture et réactivité de l'ARN (Strasbourg ; 1992-....) PDF 8551419 confidentialité 2022-02-03 2023-12-31 confidentialité 2022-02-03 2023-12-31 confidentialité 2022-02-03 2023-12-31