Ecologie microbienne fonctionnelle du gène à l’écosystème

L’exploration de la biodiversité des écosystèmes marins permet de caractériser le monde microbien présent mais n’apporte pas d’indications sur les fonctionnements de ces écosystèmes.

En parallèle à la description du monde microbien, les activités de recherche de l’équipe MEB viseront à comprendre le rôle de ce compartiment microbien dans les transferts de matière et d’énergie dans l’environnement marin. A partir d’organismes modèles ou de petits consortia spécialisés, la bioénergétique liée aux métabolismes microbiens sera un sujet particulièrement d’intérêt. Parmi ces métabolismes, la compréhension de l’énergétique liée à la fixation du CO2 chez des organismes autotrophes (origine des électrons, thermodynamique des réactions…), les voies « paradoxales » du cycle du méthane (e.g. oxydation anaérobie) et du mercure (e.g. méthylation oxique), ou des mécanismes liés à l’électro-microbiologie (mutualismes microbiens, transfert des électrons,…) permettra de mieux appréhender les dynamiques de ces biotopes. Des métabolismes et traits fonctionnels spécifiques, comme par exemple la bioluminescence, seront suivis depuis l’isolement de nouvelles souches jusqu’à la compréhension de l’impact sur la communauté. Au travers de la description de nouvelles voies métaboliques, seront abordées les transformations et interactions microbiennes à l’interface entre les cycles des éléments (C avec la pompe bio ou le méthane, N, Fe, H), ainsi que la découverte de facteurs de contrôle naturels dans l’environnement.

Parmi ces facteurs, les virus jouent à la fois un rôle de vecteurs de l’information génétique dans l’écosystème, mais également un rôle de facteur de contrôle dans la dynamique des communautés. Ces études se feront sur une micro-echelle en lien avec le fonctionnement de la communauté.

Ces études bénéficieront des outils développés au sein de l’équipe avec notamment des outils analytiques complets (GC, HPLC, MS) pour la mesure des activités dans des conditions extrêmes ou des plateformes de culture automatisées permettant de reproduire de façon contrôlée et instrumentalisée les conditions environnementales les plus complexes (hyperthermophile, micro-aérobiose, alcalophile, anaérobiose, hyperbarie,..). Des approches liées au moléculaire (génomique, transcriptomique, métabolomique et protéomique) permettront également d’aborder ces problématiques sous les divers aspects de la biologie.