Thèse OT-21933

Thèse en écotoxicologie des milieux aquatiques d’eau douce

GAZINET 33610 CESTAS

Retour à la liste des résultats

Présentation INRAE

L’Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement (INRAE) est un établissement public de recherche rassemblant une communauté de travail de 12 000 personnes, avec 272 unités de recherche, de service et expérimentales, implantées dans 18 centres sur toute la France. INRAE se positionne parmi les tout premiers leaders mondiaux en sciences agricoles et alimentaires, en sciences du végétal et de l’animal. Ses recherches visent à construire des solutions pour des agricultures multi-performantes, une alimentation de qualité et une gestion durable des ressources et des écosystèmes.

Environnement de travail, missions et activités

Vous serez accueilli(e) au sein de l’unité de recherche INRAE « Ecosystèmes aquatiques et changements globaux » (EABX) et du laboratoire Laboratoire Microorganismes : Génome et Environnement (LMGE, UMR CNRS 6023) de l’Université Clermont Auvergne.

Les recherches menées au sein l’unité EABX visent à acquérir les connaissances, à construire les méthodes et à mettre au point les outils pour caractériser et comprendre l’état et la dynamique des écosystèmes aquatiques continentaux (estuaires, lacs, rivières), en évaluant les réponses de ces écosystèmes ou de ces espèces (poissons migrateurs amphihalins et végétaux aquatiques) aux pressions anthropiques (pêche, fragmentation des milieux, contamination, changement climatique). Vous intègrerez en particulier l’équipe ECOVEA (Ecologie des communautés végétales aquatiques et impacts des pressions multiples) qui focalise ses recherches sur les végétaux aquatiques.

Les travaux menés au sein du LMGE portent sur l’étude écologique des systèmes aquatiques continentaux en associant, au sein d’une même structure, des compétences au niveau de la génomique et de la post-génomique d’une part, et au niveau de la biologie des populations et des écosystèmes et de l’écologie, d’autre part. En particulier, vous intégrerez l’équipe BioADAPT qui s’intéresse plus particulièrement à décrypter, à différentes échelles spatiales et temporelles, dans des écosystèmes aquatiques, le rôle (i) de la diversité métabolique et fonctionnelle et (ii) de la flexibilité et de la versatilité métaboliques.

L’unité EABX et le LMGE proposent un sujet de thèse intitulé : Approche métabolomique pour décrypter l’acquisition de tolérance induite par les (bio)fongicides dans les biofilms aquatiques.

Cette thèse ambitionne de mieux comprendre l’acquisition de tolérance des communautés microbiennes aquatiques (litière de feuille et périphyton) aux fongicides « bio » en comparaison de ceux de synthèse à travers la mise en œuvre d’une approche en métabolomique non-ciblée couplé à des descripteurs fonctionnels et structurels.

Face à une préoccupation sociétale et économique grandissante sur les risques associés aux pesticides de synthèse pour l’Homme et l’environnement, les bio-pesticides sont de plus en plus utilisés dans le contexte de l’agroécologie [Wezel al. 2014]. Cependant, des études récentes montrent qu’ils peuvent avoir un effet néfaste sur des organismes non-cibles [ex. Daphnia magna, Vibrio fischeri, etc… Pino-Otin et al. 2019]. Cette situation est d’autant plus préoccupante que le besoin de remplacer les fongicides de synthèse retrouvés de manière ubiquitaire dans l’environnement par des composés naturels peut conduire à des situations absurdes telle que l’utilisation du cuivre dans les vignobles «bio» alors que son écotoxicité est parfaitement connue [Nor et al. 1987]. Ainsi, il existe un besoin urgent d’évaluer l’impact potentiel des fongicides «bio» sur les écosystèmes naturels. Dans ce contexte, le projet MEMENTO vise à caractériser et comparer l'acquisition de tolérance des biofilms aquatiques (périphyton et litière de feuille) à ces composés en comparaison à des fongicides de synthèse

Pour se faire nous mettrons en œuvre une approche métabolomique non ciblée basée sur la spectrométrie de masse haute résolution permettant de rendre compte de manière intégrée de l'exposition et de la réponse moléculaire/biochimique à l'échelle du biofilm [Creusot et al. 2022, Lips et al. 2022]. En effet, les biofilms sont un modèle très pertinent en écotoxicologie au regard de leur diversité taxonomique (tous les règnes y sont présents) et fonctionnelle qui permet d’assurer des fonctions et des services écosystémiques majeurs [Guasch et al. 2017, Bonnineau et al. 2021, Morin and Artigas, 2023]. Ainsi, l’utilisation de la métabolomique en parallèle de descripteurs structurels et fonctionnels, permettra de mieux comprendre les mécanismes/réponses impliqués dans la tolérance du biofilm et ces conséquences sur les fonctions/services écosystémiques et d'identifier des marqueurs moléculaires en lien avec ces réponses. Pour y parvenir, des expérimentations en conditions contrôlées seront mises en œuvre avec des (bio-fongicides) modèles afin de décrire les mécanismes puis d’évaluer l’influence de facteurs environnementaux confondants. Aussi, au-delà de la réponse des biofilms au (bio)fongicides, celle de leurs composantes individuelles (culture mono-espèce et co-culture) sera examiné afin de mieux comprendre la contribution des interactions microbiennes sur l'acquisition de tolérance au niveau du biofilm.

Dans le cadre de cette thèse, il s’agira plus particulièrement de répondre aux questions scientifiques suivantes :

  1. Quels sont les voies métaboliques et les métabolites impliqués dans l’acquisition de tolérance aux fongicides «bio»  mises en place par les biofilms aquatiques (périphyton et litière de feuille)?
  2. Quel est le lien entre la réponse moléculaire, structurelle et fonctionnelle des biofilms durant l’acquisition de tolérance et quelle est la séquence d’évènements au cours de ce processus ?

Pour répondre à ces questions, vous serez plus particulièrement en charge de :

1- La caractérisation des mécanismes d’acquisition de tolérance des biofilms à des fongicides seuls

La première partie de la thèse sera dédiée à la mise en œuvre d’expositions chroniques (> 3 semaines) à des fongicides « bio » et synthétique en conditions contrôlées sur des biofilms aquatiques (i.e. litière de feuille au LMGE et périphyton à EABX). Durant ces expositions des descripteurs moléculaires (métabolomique), physio/fonctionnels (activités enzymatiques, photosynthèse), structuraux (biomasses, composition algale, diversité taxonomique par métabarcoding) et de tolérance (PICT) seront mesurés à plusieurs temps d’exposition pour décrire leur cinétique.

Des analyses multivariées et univariées permettra d’établir un lien statistique (corrélation) entre les différents descripteurs moléculaires, fonctionnels et structuraux (Q2) mais également d’identifier des signaux « métaboliques » potentiellement spécifiques à ces réponses (Q1). La caractérisation des voies métaboliques sera alors entreprise à travers une annotation plus poussée des signaux d’intérêt (i.e. lié à l’acquisition de tolérance). Cette première partie permettra la sélectionner de 2 fongicides en vue de caractériser leur effet de mélange ultérieurement

2- L’isolement d’espèces individuelles à partir des communautés

Afin de comprendre plus finement le rôle des interactions microbiennes dans l’acquisition de tolérance aux fongicides «bio» par les biofilms, différentes espèces représentatives de différents taxons (i.e. cyanobactéries, bactéries, diatomés et champignons) seront isolés à partir des communautés naturelles investiguées dans la première partie de la thèse. Les bactéries et les champignons seront isolés de la litière de feuille par culture en milieu sélectif ou non. Les diatomés et cyanobactéries seront isolés par micromanipulation. Une fois isolés, des co-cultures bactérie/champignon et cynaobactérie/diatomés seront entreprise.

3- La caractérisation des mécanismes d’acquisition de tolérance à des mélanges de fongicides (bio) sur les communautés et leurs composantes

Suite à l’isolement des espèces et la construction des co-cultures, de nouvelles expositions longues seront entreprises comme précédemment pour décrire l’acquisition de tolérance des communautés complètes et leurs composantes à des mélanges de fongicides (bio). La comparaison des profils de réponse entre les communautés complexes, les mono-cultures et leur co-cultures permettra de mieux comprendre la contribution de ces composantes dans l’acquisition de tolérance du biofilm dans sa globalité sur le plan moléculaire, fonctionnel et structurel.

Une présentation plus détaillée du sujet de thèse, ainsi que la littérature citée, est disponible sur le site ADUM (https://adum.fr/as/ed/voirproposition.pl?langue=&site=ed_se&matricule_prop=46106), site via lequel vous devez candidater..

 

Travail en laboratoire au sein de deux unités localisés à Cestas (33) et Aubière (63).

Formations et compétences recherchées

Master/Ingénieur (Bac+5)

Formation recommandée : Master 2 en écotoxicologie, écologie microbienne, écologie chimique ou biochimie, avec une expérience ou un intérêt pour la thématique environnementale, et des compétences en analyse de données.

Connaissances souhaitées : écotoxicologie, analyses omiques

Expérience appréciée : une expérience en analyse métabolomique (spectrométrie de masse) serait appréciée mais non obligatoire

Aptitudes recherchées : goût pour les expérimentations et les analyses en laboratoire, compétences en analyse de données et en bio-informatique, esprit de synthèse, maîtrise de l’anglais oral et écrit, bonnes aptitudes relationnelles

Votre qualité de vie à INRAE

En rejoignant INRAE, vous bénéficiez (selon le type de contrat et sa durée) :

-  jusqu'à 30 jours de congés + 15 RTT par an (pour un temps plein)
- d'un soutien à la parentalité : CESU garde d'enfants, prestations pour les loisirs ;
- de dispositifs de développement des compétences : formation, conseil en orientation professionnelle ;
- d'un accompagnement social : conseil et écoute, aides et prêts sociaux ;
- de prestations vacances et loisirs : chèque-vacances, hébergements à tarif préférentiel ;
- d'activités sportives et culturelles ;
- d'une restauration collective ;

- d'une prise en charge partielle abonnement domicile/travail (SNCF, TER, TRAM, BUS).

Modalités pour postuler

La candidature à cette offre de thèse doit être réalisée exclusivement sur le site ADUM : https://adum.fr/as/ed/voirproposition.pl?site=adumR&matricule_prop=51140

Référence de l'offre

  • Contrat : Thèse
  • Durée : 36 mois
  • Début du contrat : 01/09/2024
  • Rémunération : 2 100 euros brut mensuel
  • N° de l'offre : OT-21933
  • Date limite : 24/05/2024
Le centre Nouvelle-Aquitaine Bordeaux

Ecosystèmes aquatiques et changements globaux GAZINET 33610 CESTAS Site web

Venir en France Notre guide des accueils internationaux

Consulter