Rôle Du Microbiome Dans Les Dynamiques

  • Thonon-les-Bains
  • Inrae

74203 THONON LES BAINS _

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Présentation d'INRAE : L’Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement (INRAE) est un établissement public de recherche placé sous la double tutelle du ministère en charge de l’agriculture et du ministère en charge de la recherche.

C'est un acteur majeur de la recherche et de l’innovation créé le 1er janvier 2020. Institut de recherche finalisé issu de la fusion entre l’Inra et Irstea, INRAE rassemble une communauté de 12 000 personnes, avec 268 unités de recherche, de service et expérimentales, implantées dans 18 centres sur toute la France.

L’institut se positionne parmi les tout premiers leaders mondiaux en sciences agricoles et alimentaires, en sciences du végétal et de l’animal, et se classe 11ème mondial en écologie-environnement. Face à l’augmentation de la population, au changement climatique, à la raréfaction des ressources et au déclin de la biodiversité, INRAE construit des solutions pour des agricultures multi-performantes, une alimentation de qualité et une gestion durable des ressources et des écosystèmes.

Environnement de travail, missions et activités : Nature et objet du projet de recherche à développer et activités associées Les mécanismes impliqués dans les dynamiques et proliférations algales (dont algues nuisibles/toxiques) sont encore incomplètement connus, avec trop souvent des résultats contradictoires et des prédictions incertaines quant au risque de développement des efflorescences algales. Une cause potentiellement importante de variabilité dans ces résultats et prédictions réside dans les interactions à micro-échelle entre les micro-algues et leurs microbiomes bactériens qui peuvent influencer le fonctionnement des écosystèmes et les cycles biogéochimiques à travers des échanges de métabolites et des processus écologiques complexes (Ahern et al 2021). La prise en compte du microbiote des micro-algales a très récemment été reconnue comme un facteur clé pour comprendre les dynamiques algales (Pound et al 2021). Dans ce contexte, les objectifs de ce projet seront (i) de clarifier les liens entre diversité microbienne et composition-production phytoplanctonique (ii) d’étudier particulièrement les consortiums microbiens associés aux proliférations d'algues pour révéler la composition et la fonction du bactérioplancton libre et attaché aux micro-algues (ii) d’explorer l’existence de potentielles phylosymbioses entre bactéries et micro-algues qui pourraient enrichir le répertoire métabolique de certaines espèces algales (e.g., en codant la biosynthèse de molécules caroténoïdes complémentaires, Perrez-Carrascal et al 2021) (iii) d’étudier dans quelle mesure ces interactions mutualistes fournissent des explications sur la prévalence de certaines espèces (efflorescences) et sur la résilience des assemblages algaux face aux stress environnementaux. Les méthodes mises en œuvre seront à la fois des approches de terrain (en lacs) et d’expérimentation. Les outils mobilisés seront des méthodes d’isolement cellulaire (dont microfluidique) associée à la génomique, la metatranscriptomique et la metagénomique qui permettent de considérer le potentiel fonctionnel des organismes co-occurrents et leurs rôles dans la croissance des micro-algues. Des méthodes d’analyses des métabolites secondaires seront également mobilisables (métabolomique, ultra HPLC). Les méthodes de machine learning seront utilisées pour détecter les patterns d’assemblages récurrents pouvant révéler des indicateurs (signaux d’alerte) associés aux développements des micro-algues à risque sanitaire.

Nature et objet du projet d’enseignement Le projet d’enseignement est construit en partenariat avec l’Université Savoie Mont Blanc (co -tutelle de l’UMR Carrtel). Le volume horaire s’élève à un équivalent de 28 heures de cours magistral ou de 48 heures de travaux pratiques ou dirigés, ou toute combinaison équivalente à 48h/an pendant 3 ans. L’ambition est de proposer des enseignements nouveaux en éco-génomique qui rentreront dans le cadre de modules offerts à des niveaux Master (1 et 2), à la formation doctorale de l’ED SIE, et en support à des écoles d’été (CARRTEL porte régulièrement des écoles d’été internationales en limnologie et écologie aquatique). L’enseignement sera, pour partie, réalisé sur le site INRAE de Thonon les bains (situé sur les rives du Léman) qui fournit un cadre idéal aux étudiants pour une immersion en écologie aquatique avec un accès aux échantillonnages en lac et aux moyens expérimentaux et analytiques ouverts dans le cadre de l’infrastructure OLA (expérimentation et l’observation à long terme des lacs). Le plateau d’analyses ‘biodiversité et écogénomique’ de l’UMR Carrtel sera