Institut Méditerranéen d’Océanologie
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Soutenance de thèse de Nan MEI

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Nan MEI soutiendra sa thèse le vendredi 30 septembre 2016 à 13h30, Amphithéâtre OCEANOMED, Bât 26M, 163 avenue de Luminy, 13009 Marseille,
sur le sujet suivant : Ecologie des micro-organismes producteurs d’hydrogène des sources hydrothermales alcalines associées à la serpentinisation en baie de Prony, Nouvelle Calédonie.

Résumé

Le système hydrothermal de la baie de Prony en Nouvelle-Calédonie est composée de plusieurs sources émettant à faible profondeur (<50 mbsl) des fluides hyperalcalins (pH 11), mesothermiques (<40°C), et anoxiques riches en hydrogène (H2) et méthane, produits par la réaction de serpentinisation. Dans le cadre de ces travaux de thèse, la capacité potentielle des microorganismes à produire de l’H2 dans ces écosystèmes alcalins a été évaluée par des analyses moléculaires et culturales. Nos premières analyses moléculaires basées sur le gène codant l’ARNr 16S ont permis de mettre en évidence une grande diversité de bactéries et une faible diversité d’archées dans les fluides et cheminées hydrothermales. La diversité et la distribution des populations productrices d’H2 a ensuite été spécifiquement évaluée par des analyses métagénomiques et basées sur la PCR. Les séquences de gènes hydA, codant la sous-unité catalytique des hydrogénases [Fe-Fe], utilisés comme marqueur moléculaire des bactéries productrices d’H2, étaient principalement associées à celles du phylum des Firmicutes (ordre des Clostridiales). Deux groupes de séquences hydA se sont distinguées en fonction de l’origine « sous-marine/anoxique » ou « intertidale/oxique » des échantillons. De plus, plusieurs nouvelles bactéries alcalophiles ont été isolées des cheminées hydrothermales de différents sites intertidaux ou sous-marins de la baie de Prony. Parmi elles, la souche alcalophile et anaérobie, PROH2 (appartenant au genre Clostridium) a été isolée de l’Aiguille de Prony et est capable de produire efficacement de l’H2 par voie fermentaire (2,71 moles d’H2/mole de glucose) en condition alcaline (pH 9,5), de façon comparable aux espèces de Clostridium neutrophiles. Ces travaux présentent également la caractérisation d’une nouvelle espèce bactérienne anaérobie, mésophile et alcalophile (pH optimum de 9,5) d’un nouveau genre, nommée Serpentinicella alkaliphila, isolée d’un site intertidal de la baie de Prony. Contrairement à la souche PROH2, la souche 3bT, produit peu d’H2 et les principaux produits de fermentation du lactate sont l’acétate et le propionate, tandis que le crotonate est dismuté en acétate et butyrate. L’ensemble des données moléculaires et issues de la culture démontre la capacité des Firmicutes des environnements associés à la serpentinisation à produire de l’H2 par voie fermentaire.
Mots clefs  : Serpentinisation, Hydrogène, Séquençage à haut-débit, Diversité microbienne, Hydrothermalisme, Firmicutes.