La résistance au cuivre dans les communautés bactériennes multispécifiques : étude d’une communauté synthétique

Description

Dans le monde bactérien, la résistance au cuivre peut se faire de différentes manières (complexation, efflux, réduction, formation d’un minéral, etc.). Mais les bactéries ne sont jamais seules et vivent le plus souvent dans des communautés microbiennes complexes comme par exemple des biofilms composés de centaines d’espèces différentes. Dans ces biofilms, les interactions interspécifiques semblent avoir un rôle écologique important. Peu de choses sont cependant connues sur les effets des interactions interspécifiques sur l’expression des gènes de résistance aux métaux, particulièrement le cuivre. Les bactéries résistent-elles mieux aux concentrations excessives en cuivre lorsqu’elles sont ensemble? Comment s’influencent-elles mutuellement? Quels sont les gènes impliqués dans la coopération? Peut-on trouver des gènes de coopération dans les clusters de gènes de résistance? Afin de pouvoir apporter des éléments de réponse à ces questions un écosystème simplifié, composés de 4 souches de bactéries, sera considéré. Pour cela, de nombreuses souches de bactéries seront isolées à partir d’un sol contaminé au cuivre. Ces souches seront ensuite combinées par 4 et placées en biofilm. Des centaines de combinaisons seront testées. Les biofilms de 4 souches formant la plus grande biomasse en présence de cuivre seront sélectionnés et étudiés plus en profondeur. Il s’agira d’abord de séquencer le génome des 4 souches. Ensuite, le protéome des souches isolées sera comparé à celui du biofilm complexe de 4 souches. Les gènes dont l’expression varie grandement en fonction de la présence des autres souches seront ensuite étudiés plus en profondeur. Ces gènes seront éliminés des souches (mutants knockout) et les souches mutantes seront replacées en biofilm et étudiés. Les gènes impliqués dans la communication interspécifique s’effectuant durant le phénomène de résistance au cuivre dans une communauté seront ainsi mieux cernés.