Étude des bactéries oxydantes du fer dans les aquifères hétérogènes : rôle dans le fonctionnement biogéochimique des zones d'interface



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26/06/19 - Soutenance de thèse de Lorine BETHENCOURT

Le mercredi 26 juin 2019 à 13h30, salle de conférences de l'OSUR, bâtiment 14b, Campus de Beaulieu, UR1

Étude des bactéries oxydantes du fer dans les aquifères hétérogènes : rôle dans le fonctionnement biogéochimique des zones d'interface

Résumé : Les bactéries de la famille des Gallionellaceae (β-proteobacteria) oxydent le fer dissous à pH neutre pour alimenter leur métabolisme énergétique. Ces bactéries sont endémiques des habitats microaérobies, où elles peuvent rivaliser avec l'oxydation abiotique rapide du fer par l'oxygène. Elles sont ainsi retrouvées généralement dans les zones d’interface entre l’atmosphère et un compartiment anoxique riche en fer, tel qu’une résurgence d’eau souterraine. Pourtant ces cinq dernières années, de plus en plus d’études attestent de la présence des Gallionellaceae en profondeur dans certains milieux souterrains, à des profondeurs où ils sont généralement considérés comme anoxiques. Dans plusieurs de ces milieux, comme par exemple certains aquifères du massif armoricain (Bretagne, France), les Gallionellaceae semblent même dominer les communautés microbiennes présentes. Cela suggère que non seulement il existe des zones d’interface en profondeur dans ces aquifères entre un compartiment contenant de l’oxygène et un compartiment anoxique riche en fer, mais aussi que ces zones d’interface peuvent avoir un rôle prépondérant dans le maintien des populations microbiennes en profondeur. L’objectif de cette thèse était ainsi d’explorer la diversité et l’écologie des Gallionellaceae au sein des milieux souterrains, afin de mieux comprendre le fonctionnement biogéochimique global de ces milieux. Une approche pluridisciplinaire a été privilégiée pour répondre à cet objectif, faisant intervenir des analyses hydrogéochimiques et métagénomiques sur plusieurs sites du massif Armoricain.

Abstract: Bacteria of the Gallionellaceae family (β-proteobacteria) oxidise dissolved iron at circumneutral pH to fuel their energy metabolism. These bacteria are endemic of microaerobic habitats, where they can outcompete the rapid abiotic oxidation of iron with oxygen. They are thus generally found in the interface areas between the atmosphere and an anoxic iron-rich compartment, such as a resurgence of groundwater. However, in the last five years, several studies have shown the presence of Gallionellaceae at depth in some subsurface environments, at depths where they are generally anoxic. In several of these environments, such as some aquifers in the Armorican basement (Brittany, France), Gallionellaceae even seem to dominate the microbial communities. This suggests (I) that there are deep interface zones in these aquifers between an oxygen-containing compartment and an anoxic iron-rich compartment, and (II) that these interface zones can have a major role in maintaining microbial populations at depth. The objective of this thesis was to explore the diversity and the ecology of Gallionellaceae bacteria in these subsurface environments, for uncover their overall biogeochemical functioning. A multidisciplinary approach was used to achieve this objective, involving metagenomic and hydrogeochemical analyses.

Jury :

  • Bénédicte MENEZ - Professeure à l'Université Paris Diderot (Institut de Physique du Globe de Paris) - Rapportrice
  • Frédéric PARTENSKY - Directeur de recherche CNRS (Station biologique de Roscoff) - Rapporteur
  • Emmanuelle PETELET-GIRAUD - Chargée de recherche au BRGM (Bureau de Recherche Géologiques et Minières) - Examinatrice
  • Céline BROCHIER-ARMANET - Professeure à l'Université Claude Bernard Lyon 1 (Laboratoire de Biométrie et Biologie Évolutive) - Examinatrice
  • Jean-Raynald DE DREUZY - Directeur de recherche CNRS (Laboratoire Géosciences Rennes) - Examinateur
  • Luc AQUILINA - Professeur à l'Université de Rennes 1 (Laboratoire Géosciences Rennes) - Directeur de thèse
  • Alexis DUFRESNE - Chargé de recherche CNRS (Laboratoire ECOBIO) - Co-directeur de thèse

Contact : Lorine BETHENCOURT


Réponses écophysiologiques des insectes aux stress environnementaux



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24/06/19 - Soutenance d'HDR d'Hervé COLINET

Le vendredi 24 juin 2019 à 14h00, salle de conférences de l'OSUR, bâtiment 14b, Campus de Beaulieu, UR1

Réponses écophysiologiques des insectes aux stress environnementaux

Jury :
- Dominique JOLY DR CNRS Université Paris Sud, Paris Rapporteur
- Frédéric SILVESTRE Professeur Université de Namur, Belgique Rapporteur
- Claudio LAZZARI Professeur Université François Rabelais, Tours Rapporteur
- Claudia WIEGAND Professeur Université de Rennes1, Rennes Examinateur
- Patricia BELDADE Professeur Université de Lisbonne, Portugal Examinateur
- Olivier LOURDAIS CR CNRS HDR Centre d’Etudes Biologiques de Chizé Examinateur

Contact : Hervé COLINET


Impacts évolutifs des séquences répétées dans les génomes



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21/06/19 - Séminaires de Delphine GIRAUD et Cécile MEUNIER

Le vendredi 21 juin 2019 à 13h00, salle de conférences de l'OSUR, bâtiment 14b, Campus de Beaulieu, UR1

Impacts évolutifs des séquences répétées dans les génomes

Les séquences répétées et notamment les éléments transposables (ET) prolifèrent dans les génomes eucaryotes ; ils sont contenus par des mécanismes de défense du génome hôte (ex : méthylation de l'ADN). Leur activité génère une dynamique importante, structurant les génomes, et peut altérer l’expression des gènes voisins, voire conduire à l’émergence de nouvelles fonctions.

Dynamique des séquences répétées et leur expression au cours de la spéciation en contexte de polyploïdie (Delphine GIRAUD)

Au cours de leur évolution, les spartines ont connu de nombreux événements d’hybridations interspécifiques et de polyploïdie ayant conduit à la création d’espèces présentant différents niveaux de ploïdie (4x, 6x, 7x, 12x). Dans ce contexte, nous nous sommes intéressés à la dynamique des séquences répétées (quantité dans le génome, expression et régulation des ETs, rôle de certains motifs répétés dans la stabilité de la méiose et fertilité chez une alloheptaploïde envahissante).

Conflits intragénomiques et évolution de la méthylation chez Neurospora (Cécile MEUNIER)

Nous avons étudié les corrélations entre teneur en ET, méthylation et expression des gènes chez Neurospora (ascomycète), notamment en lien avec le système de reproduction. La méthylation semble avoir à la fois des bénéfices et des coûts, car nous montrons dans certains contextes qu'elle inhibe l'expression des ET, mais aussi des gènes à proximité de ceux-ci. Ceci suggère une coévolution entre ETs et systèmes défensifs de l'hôte.

Contacts : Delphine GIRAUD et Cécile MEUNIER


Ecology of sandy beaches: where we are, where do we want to go


 Olivier Troccaz    05/06/2019 : 09:07

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07/06/19 - Séminaire de Lucia FANINI (Hellenic Centre for Marine Research)

Le vendredi 7 juin 2019 à 13h00, salle de conférences de l'OSUR, bâtiment 14b, Campus de Beaulieu, UR1

Ecology of sandy beaches: where we are, where do we want to go

Abstract: Sandy beaches are ecotonal systems connecting land and sea, and subjected to a continuous flow of energy and material, shaping them into morphotypes. Resident beach macrofauna share basic adaptations to cope such environment, but also, macrofauna communities are shaped by the physical constraints related to morphotypes. Current ecological paradigms explain such basic patterns. However, increasing human impacts -including coastal squeeze- urgently call for a change in approach, putting forward sandy beaches as a representative case of social-ecological systems and proposing integrated knowledge to achieve sustainability. The seminar will mention case-studies and possible further research directions as presented in the last International Sandy Beach Symposium (2018)

Contact: Lucia FANINI


Behavioral, physiological and molecular basis of insecticide resistance in an invasive insect Alphitobius diaperinus (Tenebrionidae) in agro-ecosystem - Temporal expression of chaperome-related genes in Drosophila melanogaster exposed to thermal stress



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24/05/19 - Séminaires de Kevin NOORT et Sapho-Lou MARTI

Le vendredi 24 mai 2019 à 13h00, salle B. AUVRAY, bâtiment 15, Campus de Beaulieu, UR1

Behavioral, physiological and molecular basis of insecticide resistance in an invasive insect Alphitobius diaperinus (Tenebrionidae) in agro-ecosystem - Kevin NOORT

Abstract: Alphitobius diaperinus (Tenebrionidae) is a cosmopolitan pest insect that reduces livestock profits and animal welfare in the poultry farming industry. Firstly, by feeding on chicken feed, weakened chickens and carrion, and effectively reducing poultry weight gain; secondly, by transmitting viruses and pathogens within flocks, among flocks and towards costumers; and lastly, by destroying wall and isolation material of broiler facilities. The conventional method of controlling A. diaperinus populations is by spraying organophosphate or pyrethroid insecticides on the ground and walls when the facility is empty. At a broiler farm near Rennes, this method has been used consistently for 20+ years using the pyrethroid ß-cyfluthrin, during which the beetle population developed resistance against this insecticide. In order to determine the biochemical and behavioral mechanisms by which the resistance is attained, this resistant population, called Mainfray, was compared with a susceptible population, called Envie. These populations were studied on the enzymatic activity of glutathione-s-transferase (GST), cytochrome P450 (P450), non-specific esterase (nsE) and on acetylcholinesterase insensitivity (AChE). These beetles were pre-exposed to indicated concentrations of ß-cyfluthrin or control for 24 hours, after which they were frozen for later biochemical testing. The enzymatic activity was determined for 12 replicates per group, with 3 individuals per replicate. Behavior was assayed by recording 4 beetles for 10 minutes in arenas that were half-treated or untreated with ß-cyfluthrin. Behavior was later quantified using the BEMOVI tracking tool. Our findings show that Mainfray beetles have increased enzymatic activity of GSTs and P450s enzymes compared to Envie beetles. Furthermore, Mainfray’s enzymatic activity of acetylcholinesterase, both inhibited and uninhibited, is also increased. Results of the behavioral analysis are forthcoming, however, there does not seem to be a difference between Envie and Mainfray behavior.

Contact: Kevin NOORT

Temporal expression of chaperome-related genes in Drosophila melanogaster exposed to thermal stress - Sapho-Lou MARTI

Abstract: All organisms have mechanisms to resist environmental insults (biotic or abiotic stress). When exposed to stress, cells activate the expression of a particular class of proteins called heat shock proteins (HPSs). The role of these chaperones is to repair damaged proteins (unfolded) by stress or to coordinate their degradation. This mechanism of protection is extremely conserved through evolution from bacteria to humans. The "CHAPEROME" corresponds to all molecular chaperones and co-chaperones that interact in a complex network to ensure cellular homeostasis and the proper functioning of the proteome. The functions of the main and most common chaperones (eg Hsp70 or Hsp90) are quite well known, but functions and expression patterns of the many other chaperones remain very little studied. In addition, the integrative dynamic network of chaperome in response to stress is poorly characterized. Little is known about the whole chaperome reactions even in model organisms. In this project, we studied the temporal expression of 135 D. melanogaster chaperome-related genes over the course of a heat and cold stress exposure and recovery. Increased or decreased expression in many genes was found in response to stress, with differences according to the stress nature (cold or hot). In both cases, we observed peaks of expression of many genes 2 hours after the stress. The most responsive genes in both stress were quite similar, showing a common response to thermal stress. We also identified several genes specifically responding to either cold or heat, showing dissimilarity of the stress response networks between heat and cold stress.

Contact: Sapho-Lou MARTI