Sex as a driving force for microbial community evolution in forest soil

Responsables scientifique : Pierre Leblond et Cyril Bontemps (UMR 1128 Dynamique des génomes et adaptation microbienne — DYNAMIC)

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Contexte — Le rôle prédominant du transfert horizontal dans l’évolution bactérienne est maintenant bien démontré. En revanche, la prévalence dans l’écosystème de ce phénomène reste une question ouverte, et notamment sa contribution à l’adaptation des communautés bactériennes aux changements environnementaux. Dans ce projet, nous focaliserons notre étude sur les bactéries du genre Streptomyces, bactéries des sols forestiers impliquées dans de nombreuses interactions biotiques ainsi que dans les cycles biogéochimiques.

Objectifs — Deux objectifs principaux : (i) mesurer la recombinaison génétique dans les populations de Streptomyces du sol, et (ii) identifier les événements récents de transfert génétique dans les génomes des bactéries contemporaines.

Démarche — L’originalité de notre approche est d’exploiter une collection de souches réalisée à partir de ‘micro-niches’ du sol (échelle du grain de sol soit 8 à 20 mm³). Ainsi, la probabilité d’isoler des souches bactériennes ayant interagi entre elles, et ayant subi les mêmes conditions environnementales biotiques et abiotiques sont maximisées. Des analyses visant à caractériser la diversité à différentes profondeurs (MLSA, repPCR), suivies d’estimation de la recombinaison, seront réalisées sur les souches de Streptomyces isolées.

Parallèlement, la comparaison de séquences génomiques complètes permettra d’identifier les gènes transférés. Enfin, ces analyses génomiques seront corrélées à des caractérisations phénotypiques (interactions microbiennes, résistance aux antibiotiques, production…) de façon à comprendre la contribution des flux génétiques à l’adaptation microbienne et au maintien de la diversité dans une population bactérienne.

Résultats et impacts attendus — Au-delà de la connaissance et de la compréhension de la dynamique de l’écosystème des sols forestiers, des retombées biotechnologiques sont attendues, avec notamment l’identification de nouveaux gènes potentiellement impliqués dans la biosynthèse de nouveaux composés bioactifs ou d’enzymes de dégradation.