Greigite or magnetite: Environmental and genetic determinants controlling biomineralization in magnetotactic bacteria – GroMa
Greigite ou Magnétite: les déterminants environnementaux et génétiques contrôlant la biominéralisation chez les bactéries magnétotactiques
Dans ce projet, nous proposons une approche intégrée et multidisciplinaire pour comprendre la biominéralisation de la greigite chez les bactéries magnétotactiques. Nous étudierons en particulier la condition environnementale favorisant la production de magnetite ou de greigite ainsi que les réactions chimiques menant à la formation de chaque type de mineral dans la souche BW-1. En outre, nous déterminerons quels sont les déterminants biologiques impliqués dans le processus de biominéralisation.
Détermination des mécanismes de biomineralisation de la magnétite et de la greigite
Notre projet se concentre sur les mécanismes moléculaires et les paramètres environnementaux qui permettent à un seul microorganisme de bioméraliser des nanoparticules magnétiques de greigite ou de magnétite. Jusqu'à présent, le processus de biominéralisation de la magnétite fait l'objet d'investigations dans différents groupes de recherche alors que la biominéralisation de la greigite représente un tout nouveau domaine de recherche en raison du manque de micro-organismes cultivés en laboratoire.
Afin de comprendre les processus de biominéralisation, une première approche de microbiologie a été développée afin de déterminer les conditions optimales de culture permettant la production de magnétite ou de greigite. Le suivi des procédés de minéralisation est réalisée par des techniques de microscopie et d'absorbtion des RX. L'identification des gènes et des protéines impliqués dans ces processus est déterminée par des approches de RNA sequencing, de RT-qPCR et de protéomique. Enfin des approches ciblant visent à caractériser des protéines redox cibles par des techniques de biochimie.
A ce stade, nous avons caractériser la physiologie de la souche bactérienne, déterminer les conditions optimales de production de greigite et de magnétite, mis en évidence la formation de machninawite qui pourrait être un intermédiaire, et obtenu les premières données de RNA sequencing et de protéomique qui sont en cours d'analyse.
Le projet devrait dans les prochains 18 mois nous permettre d'obtenir une caractérisation en profondeur des mécanismes de biominéralisation.
Deux publicaitons ont été acceptées à ce stade de l'étude:
- Descamps ECT, et al. Syst Appl Microbiol. 2017 May 31. pii: S0723-2020(17)30061-9. doi: 10.1016/j.syapm.2017.05.001
- Baumgartner et al., J. Roy. Soc. Interface, 2016 (DOI: 10.1098/rsif.2016.0665)
Coordination du projet
CEA - Direction des Sciences du Vivant - iBEB (Université)
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Partenariat
CEA/IBEB/LBC CEA - Direction des Sciences du Vivant - iBEB
IMPMC Institut de Minéralogie, de Physique des Matériaux et de Cosmochimie
Max Planck Institute of Colloids and Interfaces
Aide de l'ANR 322 412 euros
Début et durée du projet scientifique :
septembre 2014
- 36 Mois
