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Université Paris-Saclay (2020)

Unveiling microbial communities along the polyextreme physicochemical gradients of Dallol and its surroundings (Danakil depression, Afar region, Ethiopia)

Belilla, Jodie

Titre : Unveiling microbial communities along the polyextreme physicochemical gradients of Dallol and its surroundings (Danakil depression, Afar region, Ethiopia)

Exploration des communautés microbiennes le long des gradients physicochimiques poly-extrêmes de Dallol et de ses environs (dépression de Danakil, région Afar, Ethiopie)

Auteur : Belilla, Jodie

Etablissement de soutenance : Université Paris-Saclay

Grade : Doctorat : Sciences de la vie et de la santé : université Paris-Saclay : 2020

Résumé
Parmi toute la diversité microbienne des trois domaines du vivant, une fraction des microorganismes (en particulier certaines Archées) s’est adaptée aux conditions les plus extrêmes. La plupart des environnements extrêmes se caractérisant par de multiples facteurs de stress, une partie des extrêmophiles sont en réalité polyextrêmophiles. Néanmoins, il n’y a pas de microorganismes connus adaptés simultanément à un pH très faible (<1.5) ainsi qu’une très forte salinité (et éventuellement une forte température). Soit il n’existe pas d’adaptations moléculaires capables de supporter certaines combinaisons de pH et de salinité, soit ces incertitudes sont liées au fait que les environnements hyperacides et hypersalés (et chauds) sont rares et inexplorés.Le désert de sel de la dépression de Danakil en Ethiopie se situe à la confluence de trois plaques tectoniques dans le rift Est Africain. Au milieu de cette zone géologiquement active, le dôme géothermal de Dallol et ses environs offrent une rare combinaison de paramètres physicochimiques, alliant forts taux de sels (20 à 78%, riches en Mg2+/Ca2+ ou en Na+(/Fe2+/3+)) et des pH neutres à négatifs ( 6 à -1.5). Par conséquent, l’ensemble de ces sites constituent un bon modèle pour étudier les communautés microbiennes le long de ces gradients rares et uniques. Au cours des quatre dernières années, nous avons collecté 235 échantillons au niveau des différents sites de Dallol et ses alentours. Des mesures physicochimiques in situ et ex situ nous ont permis de caractériser chaque environnement et d’estimer son habitabilité théorique. Nous avons ensuite procédé à la purification d’ADN des échantillons amplifié et séquencé des gènes d’ARNr 16S/18S afin de caractériser la diversité microbienne que nous avons comparé à des bases de données et classées phylogénétiquement. Nous avons également complété notre étude par des analyses/observations au cytomètre de flux au microscope (optique, électronique à balayage et confocal).Les environnements hypersalés ( 30% de NaCl) et légèrement acides (pH 4-6) ont montré une diversité de microorganismes très élevée, dominée par les Archées (80% du total des séquences) en particulier des phyla Halobacteria et Nanohaloarchaeota, fréquemment associés dans les milieux hypersalés. Nous avons pu constater que l’augmentation de l’acidité et la salinité s’accompagnait de l’augmentation de la proportion d’Archées (en particulier de Nanohaloarchaeota). Une meilleure adaptation des archées halophiles par rapport aux bactéries pourrait expliquer leur prévalence.

Mots Clés : Microorganismes des milieux extrêmes Métabarcoding Phylogénie moléculaire Polyextrêmophiles Microorganismes Dallol Limites de la vie Metabarcoding

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Page publiée le 25 octobre 2021