Mots clés : méthanisation ; suivi longitudinal ; métaviromes ; extraction ; analyses bioinformatiques
Contexte et objectif
La méthanisation est un procédé de traitement et valorisation des déchets organiques qui permet de générer du biogaz riche en méthane, une énergie renouvelable. Dans une optique d’optimisation de ce procédé de biotechnologie environnementale, les communautés microbiennes au cœur des méthaniseurs ont fait l’objet de recherches croissantes depuis plusieurs décennies, notamment grâce à l’avènement des approches métagénomiques. Cependant, leurs virus, également présents au sein des méthaniseurs, ne sont étudiés que depuis très récemment (Calusinska et al, 2016). Le rôle majeur des virus dans la dynamique des écosystèmes est pourtant bien établi (Breitbart et al, 2018). Le stage proposé, qui s’inscrit dans le cadre du projet ANR VIRALSONG (2025-2029), vise à mieux comprendre le rôle des virus au sein des méthaniseurs par deux approches complémentaires, d’analyse bioinformatique de métaviromes d’une part, et de suivi d’un méthaniseur de biodéchets d’autre part.
Présentation des missions
Le premier volet consistera donc à analyser, par des méthodes bioinformatiques, des métaviromes issus de digesteurs, générés lors de précédents travaux de notre laboratoire, et qui ne sont pas encore publiés. Cette approche devrait permettre de mieux comprendre les voies par lesquelles les virus agissent sur les microorganismes au sein du procédé : sont-ils plutôt virulents ou tempérés ? Codent-ils pour des gènes auxiliaires métaboliques ? A quelles étapes de la méthanisation interviennent les hôtes de ces virus ? Cette première mission représentera la majeure partie du temps de travail, estimée à 75-90%.
Le second volet sera dédié au suivi temporel d’un méthaniseur de biodéchets situé sur notre site-même à Antony. Des échantillons seront collectés périodiquement, et traités afin de préparer les particules virales, et également de réaliser un suivi physico-chimique du méthaniseur, ainsi que des communautés microbiennes présentes (par métabarcoding 16S). Des extractions d’ADN viral sont également prévues après optimisation du protocole, et une sélection de métaviromes pourra être séquencée. Ce volet expérimental représentera une part plus réduite du temps de travail (10-25%).
Environnement de travail
Le ou la stagiaire sera accueilli(e) au sein de l’unité de recherche PROSE, localisée à Antony. Outre l’encadrement scientifique, il ou elle bénéficiera de l’expertise technique du pôle analytique de notre unité (en microbiologie moléculaire, chimie analytique et bioinformatique).
Références
Breitbart M, Bonnain C, Malki K, & Sawaya NA. Phage puppet masters of the marine microbial realm. (2018) Nature Microbiology, 3(7), 754-766. doi: https://doi.org/10.1038/s41564-018-0166-y
Calusinska M, Marynowska M, Goux X, Lentzen E, & Delfosse P. Analysis of dsDNA and RNA viromes in methanogenic digesters reveals novel viral genetic diversity. (2016) Environmental Microbiology, 18(4), 1162-1175. doi: https://doi.org/10.1111/1462-2920.13127
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