Geotrichum candidum est une levure dimorphique utilisée en fromagerie pour l’affinage des fromages de spécialité. Elle s’implante à la surface des fromages et utilise les constituants de la matrice fromagère (protéines, lipides, acides organiques, etc.), ce qui confère aux fromages leurs propriétés sensorielles typiques. Ces capacités technologiques dépendent toutefois de la souche. Les études récentes basées sur l’analyse phylogénétique et transcriptomique de souches de G. candidum ont révélé une diversité génétique importante au sein de cette espèce, ce qui pourrait expliquer la variabilité des capacités technologiques. Cependant, peu d’informations sont disponibles quant aux caractéristiques génétiques des souches responsables de leurs propriétés aromatisantes et fonctionnelles lors de l’affinage des fromages. La compréhension fine des activités de G. candidum est prioritaire tant pour les artisans-fromagers que pour les grandes fromageries industrielles afin de sélectionner les souches les plus performantes pour leur produit. L’objectif principal de cette étude était de déterminer la diversité génétique entre les souches de la levure Geotrichum candidum par utilisation de la génomique comparative et de proposer une méthode moléculaire pour l’identification et la caractérisation rapide des souches. Les génomes de huit souches de G. candidum d’origine laitière ont été séquencés. Les génomes obtenus avaient une taille moyenne de 24,5 Mb et 5 230 gènes prédits. L’homologie des séquences de chaque souche a permis de les regrouper en trois groupes phylogénétiques distincts pour lesquels des gènes uniques ont pu être identifiés. Sur la base de l’analyse des séquences génomique, une méthode optimisée de génotypage par MLST a été développée et validée sur 41 souches de G. candidum. Cette méthode a permis de reproduire les résultats obtenus avec l’analyse génomique et permet une identification rapide des souches et de leurs groupements phylogénétiques. Les résultats générés dans ce projet permettront de développer des outils pour la sélection optimale des ferments d’affinages basés sur leurs capacités technologiques spécifiques. Ils serviront également à améliorer notre compréhension de la physiologie de cette levure et de décrire et optimiser l’utilisation des souches de G. candidum lors de l’affinage afin d’ultimement contrôler davantage la qualité des fromages. / The yeast Geotrichum candidum is used in several specialty cheeses varieties, such as mold and smear-ripened cheeses, and plays several roles during cheese ripening. Its ability to metabolize proteins, lipids and organic acids enables its growth on the cheese surface and participate to the development of organoleptic properties. By alkalinizing the surface duringi ts growth, it also establishes suitable conditions for the growth of other ripening microorganisms. Yet, several technological abilities of G. candidum are strains dependent. However, little information is available related to the genetic characteristics that define the flavoring and functional properties of this yeast during the ripening of cheeses. A detailed understanding of G. candidum metabolic activities is a priority for both artisanal cheese makers and large industrial cheese factories in order to detect the most efficient strains for their product. The main objective of this study was to determine the genetic diversity within the G. candidum species by comparative genomic and to propose a rapid molecular method for the identification and characterization of the strains. Eight strains of G. candidum of dairy origin was sequenced. The genomes obtained had an average of 24.5 Mb and 5,230 putative genes. The sequence homologies show that the strains divide into three distinct groups for which each contains unique genes. On the basis of the genomic sequences, a MLST method was optimized and validated for 41 G. candidum strains. This method reproduces the results obtained for the genomic analysis and allows a rapid identification of the strains and their grouping.The results generated in this project will improve our understanding of the physiology and the utility of the G. candidum strains during the ripening of cheese to ultimately be able to better control it.

Geotrichum candidum est une levure dimorphique qui occupe plusieurs rôles importants au sein de l’écosystème microbien de la surface des fromages à croute fleurie et à croute lavée. Ses différentes activités, notamment celles d’alcalinisation et de production de composés aromatiques, sont toutefois reconnues pour être souche-dépendantes. Peu d’études ont été menées sur la génétique de l’espèce G. candidum, bien que celle-ci mériterait d’être exploitée dans l’optique d’optimiser la production de ferments d’affinage utilisés dans les fromages affinés en surface. Dans le cadre de ce travail, les génomes de 11 souches de Geotrichum/Galactomyces spp. isolées de produits laitiers ou de l’environnement, ont été séquencés et comparés au niveau génomique. Également, afin d’avoir une caractérisation complète des souches, leur morphologie, leur capacité à croître en présence de différentes sources de carbone et à 35 °C, ainsi que leur capacité à se développer dans des caillés modèles ont été évaluées. Des divergences ont été observées entre les séquences génomiques des souches de Geotrichum spp. et Galactomyces spp., conduisant à la distinction des différentes espèces étudiées et à la formation de différents sous-groupes au sein de l’espèce G. candidum qui sont similaires à ceux établis par une étude préalablement réalisée par « Multilocus Sequence Typing » (MLST). Des différences ont également été observées entre les souches de l’espèce Geotrichum spp. en ce qui concerne leur morphologie, leur capacité à assimiler différentes sources de carbone ainsi que leurs propriétés alcalinisantes et protéolytiques lors de l’affinage de caillés modèles. La caractérisation génomique et phénotypique de souches de Geotrichum spp. fournit ainsi de nouvelles informations sur leurs caractéristiques et leur comportement dans différents milieux. Ce travail est donc d’une grande importance pour favoriser une meilleure sélection des souches de Geotrichum candidum pour le développement et l’amélioration de fromages affinés en surface. / Geotrichum candidum is a dimorphic yeast which plays several important roles within the surface microbial ecosystem of mold- and smear-ripened cheeses. Its various abilities, in particular those of alkalinization and production of aromatic compounds in cheeses are, however, recognized to be strain-dependent. Few studies have been carried out on the genetics of the species G. candidum, although this kind of information would be very useful in order to optimize the production of ripening cultures used in different types of surface ripened cheeses. In this project, the complete genomes of 11 Geotrichum/Galactomyces spp. strains isolated from dairy products or the environment were sequenced. Furthermore, in order to have a complete characterization of the strains, their morphology and their ability to grow in presence of different carbon sources, at 35°C, and in soft-cheese model curds were tested. Our results showed divergence between the genomic sequences of Geotrichum spp. and Galactomyces spp. strains, leading to the distinction of the different species studied and to the identification of different sub-groups among the G. candidum species that are consistent with those established in a previous study using Multilocus Sequence Typing (MLST). Differences were also observed between Geotrichum spp. strains for their morphology, their ability to metabolize different carbon sources, and their alkalinisation and proteolytic activities on soft-cheese model curd. The genome sequencing and the phenotypic characterization of the Geotrichum spp. strains provide new information about their characteristics and behavior in different media. This work is therefore of great importance to perform a better selection of G. candidum strains for the development and improvement of surface ripened cheeses.