Sensibilité des communautés bactériennes aquatiques au carbendazime et capacités à dégrader ce fongicide – SENDEFO

Le projet SENDEFO a pour objectif de comparer l'impact d'un fongicide, le carbendazime, sur les communautés bactériennes des lacs et des rivières ainsi que d'évaluer le potentiel respectif de ces communautés à dégrader cette molécule et les voies métaboliques mises en jeu par les bactéries lors de ce processus. Il se place dans un contexte général qui consiste à mieux évaluer (i) l’impact des pesticides d’origine agricole sur les environnements naturels et notamment sur la diversité et le fonctionnement de leurs biocénoses, et en particulier de leurs communautés microbiennes qui jouent un rôle considérable au sein de ces écocystèmes, (ii) les capacités relatives de ces communautés microbiennes à utiliser ces polluants comme source de carbone et donc à les dégrader, et enfin (iii) le potentiel des nouvelles méthodologies moléculaires, basées notamment sur le séquençage haut-débit, pour apporter des réponses aux questions précédentes. En effet, l'intégration de ces nouvelles méthodologies dans une démarche intégrative offre désormais la possibilité de s'intéresser à des échelles d'études très diverses, allant du gène à la communauté. Notre projet reposera sur une approche expérimentale qui sera réalisée en canaux expérimentaux pour l’étude des communautés bactériennes des biofilms en rivières et en microcosmes, pour l’étude des communautés bactériennes de la colonne d’eau des lacs. Le schéma expérimental permettra de comparer les réponses de communautés ayant déjà été ou non exposées au polluant ainsi que les réponses de ces communautés lorsqu’elles sont soumises à une pollution de faible ou forte intensité. Une approche de métagénomique sera utilisée pour appréhender les changements dans la diversité spécifique et fonctionnelle, en complément d’approches plus classiques portant sur différents marqueurs fonctionnels. Par ailleurs, par une approche de DNA-SIP en combinaison avec un suivi de l’évolution des concentrations du polluant et de ses produits de dégradation, nous identifierons les bactéries impliquées dans l’utilisation de cette molécule ainsi que la cinétique de dégradation du carbendazime dans les deux environnements étudiés. Enfin, une approche de génétique développée pour les seules communautés lacustres, aura pour but d’identifier les gènes et les voies métaboliques impliquées dans les mécanismes de dégradation. Ce projet est fortement intégratif puisqu’ils’intéresse à des échelles biologiques différentes, du gène aux communautés, et qu'il nécessite ainsi d’agréger des compétences multiples allant de la génétique à l’écologie. Les résultats attendus concerneront tout d’abord l’acquisition de nouvelles connaissances sur l’impact relatif du carbendazime sur la diversité et le fonctionnement des communautés bactériennes aquatiques ayant deux modes de vie différents (benthique et pélagique), sur leurs capacités respectives à utiliser cette molécule comme source de carbone et donc à dépolluer leur environnement, et enfin sur les voies métaboliques mises en jeu lors de ces processus. Il devrait permettre notamment de déterminer s'il existe des convergences dans les réponses au pesticide de ces deux types de communautés où si chacune d'elle développe des stratégies qui lui sont propres. Par ailleurs, ce projet a aussi pour but d’évaluer l’apport de nouvelles méthodologies moléculaires (métagénomique, DNA-SIP...) pour des travaux relevant du domaine de l’écotoxicologie