{"id":6764,"date":"2021-10-15T08:47:04","date_gmt":"2021-10-15T06:47:04","guid":{"rendered":"https:\/\/www.mio.osupytheas.fr\/fr\/felicitations-a-julie-hardy-meb-qui-a-soutenu-sa-these-le-28-octobre-2021\/"},"modified":"2021-10-15T08:47:04","modified_gmt":"2021-10-15T06:47:04","slug":"felicitations-a-julie-hardy-meb-qui-a-soutenu-sa-these-le-28-octobre-2021","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.mio.osupytheas.fr\/fr\/felicitations-a-julie-hardy-meb-qui-a-soutenu-sa-these-le-28-octobre-2021\/","title":{"rendered":"F\u00e9licitations \u00e0 Julie Hardy (MEB ) qui a soutenu sa th\u00e8se le 28 octobre 2021"},"content":{"rendered":"
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Sur le sujet suivant :<\/p>

“Etude du m\u00e9tatranscriptome de la digestion ana\u00e9robie : du d\u00e9veloppement bioinformatique \u00e0 l’\u00e9tude de la stabilit\u00e9 en conditions inhibitrices”
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Directrice de th\u00e8se : Patricia Bonin, DR CNRS
Co directeur : S\u00e9bastien Lacroix, DR V\u00e9olia<\/p>

Sur la photo de gauche \u00e0 droite: Eric Trably, Patricia Bonin, Julie Hardy, Val\u00e9rieMichotey, S\u00e9bastien Lacroix, Marion Leclerc et Eric Pelletier
L\u00e9a Cabrol \u00e9tait en visio du Chili
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R\u00e9sum\u00e9 en fran\u00e7ais<\/p>

La digestion ana\u00e9robie (DA) est un proc\u00e9d\u00e9 de d\u00e9gradation de la mati\u00e8re organique en absence d\u2019oxyg\u00e8ne qui conduit \u00e0 la valorisation \u00e9nerg\u00e9tique des r\u00e9sidus organiques sous forme de biogaz riche en m\u00e9thane. L\u2019optimisation de ces proc\u00e9d\u00e9s n\u00e9cessite une meilleure connaissance du fonctionnement des communaut\u00e9s complexes et de leur r\u00e9ponse fonctionnelle face \u00e0 des perturbations. Un des principaux objectifs de cette th\u00e8se \u00e9tait la construction et la validation d\u2019un pipeline bioinformatique d\u00e9di\u00e9 \u00e0 l\u2019analyse comparative de m\u00e9tatranscriptomes provenant de digesteurs ana\u00e9robies soumis \u00e0 des perturbations.<\/p>

Les approches m\u00e9ta-omiques bas\u00e9es sur le s\u00e9quen\u00e7age haut d\u00e9bit, produisent de grandes quantit\u00e9s de donn\u00e9es, mettant leur traitement au d\u00e9fi. Un pipeline efficace pour analyser les fonctions des communaut\u00e9s microbiennes actives a \u00e9t\u00e9 d\u00e9velopp\u00e9 durant cette th\u00e8se. Le pipeline est con\u00e7u pour contr\u00f4ler la qualit\u00e9 des s\u00e9quences, \u00e9liminer l’ARNr, r\u00e9aliser une annotation fonctionnelle des lectures en fonction de bases de donn\u00e9es fonctionnelles et traiter l’analyse diff\u00e9rentielle de l’expression g\u00e9nique. Son efficacit\u00e9 a \u00e9t\u00e9 valid\u00e9e par l’analyse de donn\u00e9es provenant (i) de communaut\u00e9s synth\u00e9tiques, (ii) d’une \u00e9tude m\u00e9tatranscriptomique pr\u00e9c\u00e9dente et (iii) de 7 \u00e9chantillons en triplicats issus un m\u00e9thaniseur exp\u00e9rimental continu (CSTR) dans lequel nous avons simul\u00e9 diff\u00e9rents \u00e9pisodes de stress.<\/p>

Pour \u00e9prouver le pipeline d\u00e9velopp\u00e9 dans cette th\u00e8se, nous avons choisi d\u2019\u00e9tudier l\u2019impact d\u2019apports en ammonium sur le microbiome de la DA. En effet, pendant la digestion ana\u00e9robie (DA) des eaux us\u00e9es riches en prot\u00e9ines, l’ammonium est lib\u00e9r\u00e9 par la d\u00e9gradation des acides amin\u00e9s. Les concentrations \u00e9lev\u00e9es en ammonium sont bien connues pour perturber l’\u00e9quilibre du microbiome de la DA, et entra\u00eenent une d\u00e9gradation de l\u2019activit\u00e9 m\u00e9thanog\u00e9nique.<\/p>

Dans une \u00e9tude pr\u00e9liminaire, nous avons appliqu\u00e9 des apports d\u2019ammonium de concentration croissante (de 1,7 \u00e0 15,2 g N-NH4+ L-1) dans des syst\u00e8mes r\u00e9actionnels clos constitu\u00e9s d\u2019eaux us\u00e9es synth\u00e9tiques, selon deux strat\u00e9gies : (i) apports ind\u00e9pendants, et (ii) apports successifs. Les performances fonctionnelles, ainsi que la composition des communaut\u00e9s de microorganismes pr\u00e9sents et transcriptionnellement actifs ont \u00e9t\u00e9 analys\u00e9es par s\u00e9quen\u00e7age d\u2019amplicons d\u2019ARNr 16S. Quelle que soit la strat\u00e9gie d\u2019ajout, la communaut\u00e9 active d\u2019arch\u00e9es m\u00e9thanog\u00e8nes initialement enrichie en Methanosaeta subit des changements pour \u00eatre ensuite enrichie par Methanosarcina et finalement par Methanoculleus au cours de l\u2019augmentation de la teneur en NH4+. Une succession dynamique de bact\u00e9ries productrices de pr\u00e9curseurs du CH4 (H2 et acides gras volatiles, AGV) et de bact\u00e9ries oxydant syntrophiquement les AGVs a \u00e9galement \u00e9t\u00e9 observ\u00e9e, tr\u00e8s diff\u00e9rente entre les deux strat\u00e9gies d\u2019ajout d\u2019ammonium. A partir de ces donn\u00e9es de m\u00e9tabarcoding nous pouvons \u00e9mettre l\u2019hypoth\u00e8se d\u2019un changement potentiel de m\u00e9tabolisme depuis une m\u00e9thanog\u00e9n\u00e8se r\u00e9alis\u00e9e par la voie ac\u00e9toclaste vers l\u2019oxydation syntrophique de l\u2019ac\u00e9tate coupl\u00e9e \u00e0 la m\u00e9thanog\u00e9n\u00e8se hydrog\u00e9notrophe lorsque la teneur en ammonium augmente.<\/p>

Pour valider le pipeline m\u00e9tatranscriptomique et v\u00e9rifier ces hypoth\u00e8ses, diff\u00e9rentes perturbations op\u00e9ratoires, dont des apports croissants d\u2019ammonium (entre 3,95 et 5,71 g\/L), ont \u00e9t\u00e9 appliqu\u00e9es \u00e0 2 CSTR produisant du CH4. Les performances du processus ont \u00e9t\u00e9 \u00e9valu\u00e9es par le suivi de la DCO (demande chimique en oxyg\u00e8ne), du CH4 et des AGV pendant les 300 jours d’exp\u00e9rimentation. La structure de la communaut\u00e9 microbienne et sa r\u00e9ponse fonctionnelle ont \u00e9t\u00e9 \u00e9valu\u00e9es r\u00e9guli\u00e8rement, par m\u00e9tabarcoding et m\u00e9tatranscriptomique. Nous avons appliqu\u00e9 notre pipeline pour \u00e9tudier les m\u00e9tatranscriptomes. L’analyse m\u00e9tabarcoding et m\u00e9tatranscriptomique sugg\u00e8re que le syst\u00e8me ana\u00e9robie r\u00e9pond au stress en ammonium en reconstruisant les associations syntrophiques entre les m\u00e9thanog\u00e8nes ac\u00e9toclastes et hydrog\u00e9notrophes et les oxydants d’ac\u00e9tate.<\/p>

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