Soutenance de thèse Marine Blanchet

Marine BLANCHET a soutenu sa thèse en cotutelle UPMC - Université Conception (Chili) et intitulée "Metabolic and composition changes in marine bacterial community exposed to variable natural organic matter bioreactivity" le Vendredi 16 Janvier 2015 devant le jury composé de :

Dr. Emma Rochelle-Newall (rapporteur)

Dr. Cristian Vargas (rapporteur)

Dr. Thierry Bouvier (examinateur)

Dr. Cristian Gallardo (examinateur)

Pr. Stéphane Blain (président)

Dr. Fabien Joux (directeur de thèse)

Dr. Camila Fernandez (co-superviseur de thèse)

Pr. Silvio Pantoja (co-directeur de thèse)

Abstract:

Heterotrophic bacterial communities in marine environment are exposed to a heterogeneous mixture of dissolved organic compounds with different bioavailability that may control both their activities and their composition. In the frame of this thesis, we studied the response of different coastal bacterial communities to the single or combined addition of various natural dissolved organic matter (DOM) photo-oxidized or not, presenting different bioavailability characteristics.
Firstly, we studied the effects of the addition of highly bioreactive DOM derived from jellyfish on bacterial activities and community structure in a Mediterranean coastal lagoon. We observed that resilience of the bacterial community after the addition of DOM from the jellyfish was higher for metabolic functions than diversity, suggesting that jellyfish blooms can induce durable changes in the bacterial community structure in coastal lagoons.
Secondly, we investigated the occurrence of priming effect (increase in microbial degradation of refractory DOM upon the addition of labile DOM) on coastal marine environments. Experiments with single or combined additions of recalcitrant and labile DOM sources were performed with a Mediterranean and a Patagonian fjord bacterial communities. In both cases we observed a greater effect of combined addition on bacterial community composition. However we did not observe an increase in recalcitrant DOM degradation of recalcitrant DOM following the addition of labile compounds, suggesting that priming effect did not occur during our experiments.
Finally, we studied the impact of contrasted DOM (i.e. recalcitrant riverine DOM, labile phytoplankton-derived DOM) photodegradation on coastal bacterial communities activity and composition. We observed that photodegradation of phytoplankton-derived DOM led to a lower bacterial growth and changes in bacterial community diversity, in favour of Alphaproteobacteria.

Key words: dissolved organic matter, coastal environments, priming effect organic matter photooxydation, heterotrophic bacteria, biodegradation, bacterial diversity, pyrosequencing

Résumé

En milieu marin, les communautés bactériennes hétérotrophes sont exposées à un mélange hétérogène de composés organiques dissous présentant différents degrés de labilité, qui peuvent contrôler à la fois leurs activités et leur composition. Dans le cadre de cette thèse, nous avons exploré de manière expérimentale la réponse de communautés bactériennes de milieux côtiers à différents types de matière organique dissoute (MOD) afin d’explorer les liens entre les modifications d’activité et de diversité de ces communautés.

Dans un premier temps, nous avons étudié la réponse d’une communauté bactérienne d’une lagune côtière méditerranéenne à l’ajout de MOD labile provenant de méduses (Aurelia aurita). La dégradation rapide de cette MOD s’accompagne d’une succession dans les espèces bactériennes présentes. La résilience des communautés bactériennes suite à cet ajout était plus importante pour les fonctions métaboliques que pour la diversité, suggérant que les efflorescences de méduses peuvent entrainer des changements durables de la structure des communautés bactériennes dans les environnements lagunaires.

Dans un deuxième temps, nous nous sommes intéressés à la réponse de différentes communautés bactériennes (Mer Méditerranée, fjord de Patagonie chilienne) à l’ajout simple  ou combiné de MOD labile et réfractaire. Nous avons observé dans ces différentes expériences des changements plus importants de la composition communautaire bactérienne suite à un ajout combiné de MOD. Cependant, nous n’avons pas observé de stimulation de la dégradation de la MOD récalcitrante en présence de composés labiles, suggérant une absence de priming effect positif lors de nos expériences.

Enfin, nous avons étudié l’impact de la photodégradation de différentes sources de MOD (i.e. MOD récalcitrante de rivière, MOD labile provenant de phytoplancton) sur l’activité et la diversité de communautés bactériennes côtières. Les réponses bactériennes aux modifications photochimiques de la MOD étaient beaucoup plus marquées dans le cas de la MOD labile, avec un effet négatif sur l’activité bactérienne et un changement de la composition de la communauté bactérienne en faveur des Alphaprotéobactéries qui pourraient être plus aptes à utiliser les produits photoxydés ou moins sensibles aux espèces réactives de l’oxygène générés lors de l’irradiation.

Mots clé : matière organique dissoute, environnements côtiers, priming effect, photooxydation matière organique, bactéries hétérotrophes, biodégradation, diversité bactérienne, pyroséquençage.