Développement d’un outil mobile pour la mesure des activités environnementales des endoglycanases

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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

 

Laboratoire d’accueil : Plateforme de biochimie environnementale Biochem-Env, UMR1402 ECOSYS, INRAE - Campus Agro Paris-Saclay, Bâtiment F, 22 place de l'Agronomie, CS80022, 91120 Palaiseau cedex

http://www.biochemenv.fr

Durée du stage : 6 mois, période négociable

Contexte scientifique

La mesure des activités enzymatiques dans des échantillons environnementaux tels que les sols, les sédiments, les plantes et les invertébrés constitue une approche importante pour évaluer l’état et le fonctionnement des écosystèmes. Les activités enzymatiques sont largement utilisées comme indicateurs biologiques de la santé des écosystèmes. Dans le domaine de l’étude des sols, leur principal avantage par rapport aux indicateurs physico-chimiques est qu’ils permettent de mieux comprendre la dynamique biochimique du sol, d’obtenir des informations sur sa fertilité et de suivre certains processus, tels que la bioremédiation, ainsi que les effets des perturbations du sol1,2.

Les polysaccharides tels que la cellulose, la chitine et les xylanes sont des sources de carbone très abondantes et largement présentes dans les écosystèmes. Leur dégradation constitue une étape importante du cycle du carbone. Ce processus commence par une première étape au cours de laquelle des endoglycanases dégradent les chaînes de polysaccharides en oligosaccharides3–5. Après cette première étape, les oligosaccharides libérés sont ensuite dégradés par différentes enzymes exolytiques appelées glycosidases et par des enzymes associées. Ces enzymes permettent de libérer des monosaccharides qui peuvent ensuite entrer dans les principales voies du métabolisme du carbone des microorganismes du sol. La mesure de l’activité des endoglycanases permet d’évaluer la vitesse à laquelle le carbone stocké dans le sol est transformé. Les changements d’activité peuvent fournir des informations importantes sur le fonctionnement du cycle du carbone dans le sol1 (par exemple, une activité plus élevée indique une décomposition plus rapide des polysaccharides).

Le projet proposé vise à développer un outil mobile, basé sur un gel, permettant de mesurer rapidement et en grand nombre l’activité des glycanases dans des échantillons de sol. L’approche sera spécifique, simple d’utilisation, peu coûteuse et reproductible, tout en permettant d’obtenir des mesures semi-quantitatives. Elle permettra ainsi d’évaluer l’activité microbienne dans différents types d’échantillons environnementaux.

En parallèle, le développement de cette nouvelle approche sera accompagné de tests enzymatiques déjà bien établis et validés en solution. Ces tests sont déjà développés au sein du laboratoire d’accueil et utilisent des méthodes colorimétriques6,7.

Ce projet répond aux besoins actuels et s’inscrit dans les orientations de la directive européenne 2025/2360 sur la surveillance et la résilience des sols 8, ainsi que le besoin de développer des méthodes 2/2

innovantes basées sur des mesures réalisées directement sur le terrain à partir d’indicateurs environnementaux.

La personne recrutée travaillera sous la responsabilité scientifique de Dr Jasna Nikolić Chenais et de Dr Thérèse de Caldas et en lien avec le personnel de la plateforme de biochimie environnementale Biochem-Env (https://www.biochemenv.fr/, UMR EcoSys, INRAE). Le laboratoire d’accueil est fortement impliqué dans la recherche environnementale, notamment dans l’identification et la sélection d’indicateurs biologiques de l’état des écosystèmes, ainsi que dans le développement de nouvelles méthodes pour leur utilisation en recherche. La plateforme Biochem-Env dispose d’une expertise reconnue dans la mesure des activités enzymatiques dans les échantillons de sol. Elle s’appuie également sur des compétences en biochimie, en analyses bioanalytiques et dans l’étude des polysaccharides, qui constituent des bases essentielles pour la réalisation de ce projet9,10. Dans un premier temps, les outils développés seront testés et utilisés dans le cadre des projets de recherche en cours avec nos collaborateurs au sein de l’UMR EcoSys. Dans un second temps, ils seront proposés à un réseau plus large de collaborateurs, dans le cadre de projets de recherche nationaux et internationaux.

Le stage permettra au stagiaire de Master 2 d’acquérir ou de renforcer ses compétences en préparation d’échantillons de sol, en réalisation de tests enzymatiques en solution et sur gel, ainsi qu’en rédaction et en communication scientifiques.

Instructions pour candidater

Les candidats devront posséder des compétences en biologie, biochimie et/ou microbiologie, avec un intérêt pour les sciences de l’environnement. Ils sont invités à envoyer leur candidature, comprenant un CV et une lettre de motivation, à l’adresse e-mail suivante : contact-biochemenv@inrae.fr. La date limite pour envoyer les candidatures est fixée au 20 octobre 2026.

Références

1. Daunoras J, Kačergius A, Gudiukaitė R. Role of Soil Microbiota Enzymes in Soil Health and Activity Changes Depending on Climate Change and the Type of Soil Ecosystem. Biology (Basel). 2024;13(2):85. doi:10.3390/BIOLOGY13020085

2. Dick RP. Soil enzyme activities as indicators of soil quality 1. Defining Soil Quality for a Sustainable Environment. Published online October 26, 2015:107-124. doi:10.2136/sssaspecpub35.c7

3. Li D dan, Zhang Z, Wang J ning, Zhang P, Liu Y, Li Y zhong. Estimate of the degradation potentials of cellulose, xylan, and chitin across global prokaryotic communities. Environ Microbiol. 2023;25(2):397-409. doi:10.1111/1462-2920.16290

4. Talamantes D, Biabini N, Dang H, Abdoun K, Berlemont R. Natural diversity of cellulases, xylanases, and chitinases in bacteria. Biotechnology for Biofuels 2016 9:1. 2016;9(1):133-. doi:10.1186/S13068-016-0538-6

5. Nguyen STC, Freund HL, Kasanjian J, Berlemont R. Function, distribution, and annotation of characterized cellulases, xylanases, and chitinases from CAZy. Appl Microbiol Biotechnol. 2018;102(4):1629-1637. doi:10.1007/s00253-018-8778-y

6. Cheviron N, Grondin V, Nelieu S, et al. Biochem-Env, a platform of environmental biochemistry for research in ecology and ecotoxicology. Focus on Microscopy. 2014;(1):255. doi:10.34894/VQ1DJA

7. Cheviron N, Grondin V, Marrauld C, et al. Inter-laboratory validation of an ISO test method for measuring enzyme activities in soil samples using colorimetric substrates. Environmental Science and Pollution Research. 2022;29. doi:10.1007/s11356-021-17173-3ï

8. Directive - EU - 2025/2360 - EN - EUR-Lex. Accessed July 17, 2026. https://eur-lex.europa.eu/eli/dir/2025/2360/oj/eng

9. FOCUS PLATEFORME : Biochem-Env, plateforme lauréate de l’appel à manifestations d’intérêt « Data papers et Plateformes » de l’Université Paris-Saclay. doi:10.15454/HA6V6Y

10. Cheviron N, Grondin V, Mougin C. Biochem-Env: a platform of biochemistry for research in environmental and agricultural sciences. Environ Sci Pollut Res Int. 2018;25(7):6154-6157. doi:10.1007/S11356-017-8973-X

Formations et compétences recherchées

Les candidats devront posséder des compétences en biologie, biochimie et/ou microbiologie, avec un intérêt pour les sciences de l’environnement

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.

Modalités pour postuler

J'envoie mon CV et ma lettre de motivation