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Presentation Article TP BIC

Les BActéries, le corail et le Stress environnemental

Misselis Taiana, Pasquier Emma, Tang Xuan Dat

A Zeaxanthin-Producing Bacterium Isolated from the Algal Phycosphere Protects Coral Endosymbionts from Environment
Motone et al. - 2020

INDEX

1. Introduction

2. Résultats

Production de zéaxanthine

Zeaxanthine et stress thermique/lumineux

Association aux algues et aux coraux

3. Conclusion et Perspective

Bactéries et tolérance au stress

INTRODUCTION

Importance biologique
25% de la vie marine

En danger
- Pêche
- Pollution
- Réchauffement climatique

A préserver


La Relation symbiotique

Produits de la
photosynthèse

CO2 et
nutriments

Algue

Polype

MAIS Fragile
- Production de ROS
- Blanchiement

LE CORAIL Holobionte

Holobionte :
2 organismes holobiontiques
mutualisme/commensalisme

Bactéries
- Défense contre les pathogènes
- Apport azote et sulfure
- Réponse au stress ?

Expériences
ET
rÉSULTATS

bactéries et Tolérance au stress de l’algue

But : Rôle des bactéries ?

Manip : Modification des communautés et mise sous stress

Résultats :

5 mois

2 mois
+ antibiotique

3 mois
+ GF1

3 mois

Isolation
de Symbiodiniaceae

stress THERMIQUE

Fv/Fm en fonction du temps

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Production de ROS en focntion du temps

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NB : Une baisse de Fv/Fm indique un stress des organismes photosynthétiques

stress LUMINEUX

Production de ROS en fonction du temps

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Fv/Fm en fonction du temps

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NB : Une baisse de Fv/Fm indique un stress des organismes photosynthétiques

bactéries et Tolérance au stress de l’algue

But : Rôle des bactéries ?

Manip : Modification des communautés et mise sous stress

Résultats : GF1 confère une résistance au stress à l'algue

Mais comment ?

But : Déterminer le mécanisme d’action de GF1

Manip : Analyse des métabolites produits par GF1


GF1 produit de la zeaxanthine

Colonies GF1 cultivées sur une plaque de gélose marine

Pigments orange

Les bactéries du genre Muricauda

Hypothèse : GF1 produit de la zéaxanthine

Prouver l'hyothèse: GF1 produit de la zéaxanthine

GGPP

Phytoene

Lycopene

Zéaxanthine

β-Carotene

Lycopene β-Carotene

Les gènes de biosynthèse de la zéaxanthine

Régulateur transcriptionnel

de la famille MerR

La voie de biosynthèse de la zéaxanthine de GF1

Zeaxanthin biosynthesis gene cluster

Liquid Chromatography-Mass Spectrometry (LC-MS)

Résultat


• GF1 est 97,5% identique à Muricauda

• GF1 a bien les gènes nécessaires à la synthèse sous contrôle d’un régulateur transcriptionnel MerR

• Présence de zeaxanthine au sein de la cellule, rendement = 8, 03 µg /g de poids cellulaire humide

Conclusion: Hypothèse = VRAI



comparaison

+ zéaxanthine

+ GF1

Dosage sous

Stress thermique

Stress lumineux

Estimation de la production
de zéaxanthine
avant et après stress

La zeaxanthine module le stress thermal et lumineux

chez Symbiodiniaceae

Abx

Abx

2

1

stress THERMAL

Fv/Fm en fonction du temps

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Abx + Zéaxanthine

Production de ROS en fonction du temps

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NB : Une baisse de Fv/Fm indique un stress des organismes photosynthétiques

1

stress lumineux

+

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Abx + Zeaxanthine

Fv/Fm en fonction du temps

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Production de ROS en fonction du temps

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NB : Une baisse de Fv/Fm indique un stress des organismes photosynthétiques

1

Estimation de production zéaxanthine (µg/ml)

Stress Thermique

Stress Lumineux

Concentration en zeaxanthine en fonction du temps, sous deux conditions de stress

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Résultats : Zeaxanthine suffit pour le stress lumineux mais pas thermique

2

Les Flavobacteriaceae sont associée aux algues Symbiodiniaceae et aux coraux

But : Interaction forte entre les bactéries et les algues et entre les bactéries et les coraux ?

Manip : FISH ainsi que isolation des bactéries à partir de tissus coralliens et séquençage de l'ARNr 16S de la bactérie

Résultats :

Principe de la technique fish

Fluorochromes utilisés :
- DAPI (405 nm) : apsécifique > se fixe sur tout l'ADN (algue + bactérie)
- FAM (488 nm) : spécifique > se fixe uniquement sur la séquence codant pour l'ARN 16S de Flavobacteriaceae (bactérie uniquement)

FISH : INTERACTION BACTERIES - ALGUES

DApi

FAM

Séquençage de l'ARN 16S

Isolement

2

Séquençage

1

Gène de l'ARN 16S

Les Flavobacteriaceae sont associée aux algues Symbiodiniaceae et aux coraux

But : Interaction forte entre les bactéries et les algues et entre les bactéries et les coraux ?

Manip : FISH ainsi que isolation des bactéries à partir de tissus coralliens et séquençage de l'ARNr 16S de la bactérie

Résultats : Bactéries pas que associées aux algues mais aussi aux coraux

Conclusion

- GF1 confère de la tolérance au stress à l’algue

- GF1 produit de la zeaxanthine

- La zeaxanthine a un role direct contre stress lumineux, mais pour répondre au stress thermique d’autres métabolites et/ou interactions doivent entrer en jeu

- GF1 est associé aux algues et aux coraux


Perspectives

- Determiner les métabolites en jeu dans la réponse au stress thermique
- Production de zeaxanthine par les autres bactéries de la même famille ?

- Donner des probiotiques aux coraux ?

merci pour votre attention

Taiana

Emma

Dat