Ce travail concerne l'étude des interactions bactéries /silicates grâce à de nouveaux matériaux ou gels de silice hybrides dopés en particules colloïdales de smectites (GSH). Les deux objectifs principaux sont la caractérisation physicochimique des GSH et l'amélioration des connaissances sur les mécanismes de l'altération minérale grâce aux GSH. Dans le premier volet de la thèse, nous avons ainsi pu mettre en évidence que le gel est constitué d'une matrice siliceuse particulaire de nature fractale dans laquelle les particules minérales sont dispersées. La structure des GSH est stabilisée par le traitement hydrothermal choisi (type autoclave). Dans le second volet de la thèse, l'altération minérale est étudiée pour des GSH à concentration variable en particules minérales, à teneur élevée (NAu-2) ou basse (SWy-2) en fer. Il est ainsi montré que la diffusion des acides organiques et des sidérophores dans le GSH, hors adhésion ou formation d'un biofilm en surface des minéraux, est suffisante pour altérer efficacement les particules minérales. La mise en évidence de gradients de protons locaux produits par la bactérie en interaction avec les GSH peut également expliquer l'efficacité biotique de la dissolution minérale par rapport à des conditions abiotiques. En conclusion, les points forts et les limites de l'utilisation d'un matériau hybride type GSH pour cibler les interactions minéral/microorganismes sont discutés / This work deals with the study of bacteria/silicate interactions by using new hybrid materials, i.e. hybrid silica gel dopped with colloidal smectite particles (HSG). The aims are (1) to characterize HSG physicochemical properties and (2) to get a better knowledge about mineral/bacteria interactions. In a first part of the thesis, it is shown that HSG is a fractal silica network containing well-dispersed mineral particles. Hydrothermal treatment is necessary to stabilize the HSG structure. In the second part, it is shown that diffusion of organic acids and siderophores is sufficient to explain the high efficiency of bacterial action compared to abiotic treatments. Preventing bacterial adhesion or biofilm formation at the mineral surface permits to enhance the influence of metabolites diffusion. To conclude, the advantages and limits of using HSG in environmental studies are discussed

Shewanella oneidensis est une bactérie aquatique capable de chimiotactisme, c'est-à-dire d'orienter sa nage en réponse aux signaux qu'elle perçoit. Mon travail de thèse s'est focalisé sur l'étude du système chimiotactique de cette bactérie. Mon premier objectif a été d'identifier de nouveaux substrats induisant une réponse chimiotactique ainsi que les chimiorécepteurs les détectant. Une approche à haut débit utilisant une banque de substrats, couplée à une recherche de substrats plus spécifiques, a permis d'identifier de nouveaux signaux. Nous avons confirmé que S. oneidensis est attirée par les accepteurs alternatifs d'électrons ainsi que par certains métaux. Nous avons montré qu'elle est attirée par le malate et le chromate et repoussée par le nickel et le cobalt. Nous avons identifié deux MCPs potentiellement impliqués dans la détection du malate et un dans la détection du chromate.Mon second objectif a été de comprendre le rôle du système chimiotactique dans la formation d'un biofilm flottant : la pellicule. Nous avons montré que le développement de la pellicule est un processus en trois étapes déclenché par la détection de l'oxygène en condition statique, probablement par aérotactisme. Nous avons mis en évidence l'implication inattendue du chimiotactisme dans la formation de la pellicule. En effet des mutants délétés de gènes codant pour des éléments du système chimiotactique ne forment pas de pellicule normale. Le développement de la pellicule met en jeu d'autres signaux chimiotactiques, générés au sein de la pellicule, qui pourraient intervenir dans la localisation des cellules et l'homogénéisation de la pellicule au cours de sa maturation. / Shewanella oneidensis is an aquatic bacterium capable of chemotaxis, meaning that it can change its direction in response to detected signals. My thesis focused on the study of the chemotaxis system of this bacterium.The first objective of my thesis was to identify new substrates inducing a chemotactic response and the chemoreceptors involved in their detection. A high-throughput technique involving a library of solutes coupled with a search of more specific compounds allowed to identify new signals. We confirmed that S. oneidensis is attracted toward alternative electron acceptors and by several metals. We showed that S. oneidensis is attracted toward malate and also chromate. Finally, we identified two repellents, nickel and cobalt. After construction of deletion mutants, we identified two MCPs potentially involved in malate detection and one in chromate detection.The second objective of my thesis was to understand the role of the chemotaxis system in the formation of a floating biofilm: the pellicle. We first characterized the pellicle development through time, revealing that it is a three-step process. We then highlighted the unexpected role of the chemotaxis system in pellicle formation. Indeed mutants deleted of genes coding for chemotaxis elements are not able to form a pellicle or form an abnormal one. We showed that oxygen is the main signal triggering pellicle formation in static condition and that it is probably detected through aerotaxis. Pellicle development also involves other chemotactic signals produced in the pellicle which could be used in the localization of cells at the air-liquid interface but also in the homogenization of the pellicle.

Legionella pneumophila est une bactérie gram/négative de l'environnement qui infecte et se multiplie au sein des protozoaires aquatiques, comme les amibes. Elle peut également infecter les macrophages pulmonaires humains, causant une forme sévère de pneumonie appelée légionellose (ou maladie du légionnaire). L'importance du Système de Sécrétion de Type IV (SST4) Icm/Dot est clairement démontrée, de même que celle du Système de Sécrétion de Type II (SST2) Lsp. Des études bioinformatiques ont suggéré l'existence d'un Système de Sécrétion de Type I (SST1), mais aucune étude n'a à ce jour démontré sa fonctionnalité, ni même un éventuel rôle dans la virulence. Ce travail consiste à étudier la fonctionnalité et le rôle dans la virulence d'un SST1 potentiel de L. pneumophila. La fonctionnalité de pompes d'efflux potentielles, possédant une structure très proche d'un SST1, est également investiguée. Des mutants de L. pneumophila invalidés pour les gènes codant pour ce SST1 potentiel (lssB, lssD et tolC) ont été construits : ils possèdent une virulence fortement atténuée vis-à-vis de plusieurs types de cellules hôtes. L'entrée dans la cellule est affectée chez ces mutants, bien que le reste du cycle intracellulaire ne soit pas altéré. La fonctionnalité de ce SST1 a été démontrée par la sécrétion de protéines hybrides entre un rapporteur et la protéine RtxA, qui fait partie de la famille des protéines RTX (Repeat/in ToXins), classiquement sécrétées par des SST1. Enfin, la fonctionnalité de plusieurs pompes d'efflux potentielles a été démontrée : des composés toxiques expulsés par ces pompes ont été identifiés, ainsi qu'une pompe majeure (HelA/HelB/HelC). D'autres analyses sont en cours pour caractériser plus précisément l'importance de ces pompes d'efflux / Legionella pneumophila is a gram/negative pathogen that infects and survives within protozoans, such as amoebas. It can also infect human lung macrophages, causing a disease called Legionnaire’s disease. The Type IV Secretion System Icm/Dot is known to be involved in the virulence of L. pneumophila, as well as the Type II Secretion System Lsp. Bioinformatics studies suggested the presence of a Type I Secretion System (T1SS), but its functionality and importance have not been demonstrated to date. This work aims to study the functionality and the implication in the virulence of the putative T1SS of L. pneumophila. Investigation efforts also concerned putative efflux pumps, which share high similarity with T1SS. Mutant strains of L. pneumophila were constructed by deletion of genes encoding the T1SS (lssB, lssD and tolC): they are defective for the entry into the host cells. The creation of the Legionella replicative vacuole is not altered though. Then the functionality of the LssB/LssD/TolC T1SS was demonstrated in a heterologous host: the reconstructed T1SS allows the secretion of hybrid proteins created by fusing a reporter with parts of the RTX protein RtxA. Finally, the functionality of several putative efflux pumps was also demonstrated: several substrates were identified for those efflux pumps, as well as a major pump (HelA/HalB/HelC). Investigations are currently made to decipher the importance of such efflux systems

Les bifidobactéries sont exposées à de nombreux stress, liés aux conditions environnementales rencontrées lors de la production, du stockage au froid, et pendant la digestion des laits fermentés. Afin d'améliorer leur survie, cette étude vise la compréhension des mécanismes de dégradation de l'état physiologique de différentes souches de Bifidobacterium soumises aux stress froid et acide et au stress gastro-intestinal simulé in vitro. Elle ambitionne également d'établir des relations entre la résistance aux différents stress et la teneur en acides gras membranaires et des laits biologiques et conventionnels. Les résultats montrent que l'activité acidifiante des bifidobactéries est souche-dépendante et qu'elle augmente lorsque les bactéries sont associées aux bactéries lactiques du yaourt, avec du lait biologique et lorsque la température d'incubation est fixée à 42°C au lieu de 37°C. La cultivabilité et la survie des souches ont été déterminées après fermentation, après stockage à 4°C pendant 7 à 28 jours, et pendant un processus de digestion simulé in-vitro dans un digesteur dynamique reproduisant le tractus gastro-intestinal. Ces caractéristiques sont améliorées dans les laits fermentés biologiques par rapport aux produits conventionnels, lorsque la fermentation est effectuée à 42°C jusqu'à pH 4,4, et lorsque les laits fermentés sont maintenus à 28°C pendant 12 heures avant d'être refroidi à 4°C. Ces procédures de fabrication spécifiques génèrent ainsi une adaptation physiologique des bifidobactéries aux stress. Pendant la digestion in-vitro, la cultivabilité des bifidobactéries se dégrade moins lorsque la fermentation se déroule en lait biologique plutôt qu'en lait conventionnel et, dans une moindre mesure, lorsque les procédures d'adaptation sont appliquées pendant la fabrication du lait fermenté. Ces résultats sont liés aux teneurs plus élevées en acides gras insaturés, en particulier en acides trans-vaccénique, linoléique conjugué et α-linolénique, qui caractérisent les produits biologiques. Ces profils d'acides gras particuliers aux laits biologiques permettent aux bifidobactéries de modifier leur composition en acides gras membranaires, en augmentant leur teneur en acides gras insaturés et en raccourcissant la longueur moyenne des chaînes d'acides gras saturés, adaptant ainsi leur fluidité membranaire. Lorsque les procédures de fabrication spécifiques sont mises en oeuvre pour induire une adaptation physiologique des bifidobactéries, la composition en acides gras des membranes se modifie différemment de ce qui est observé en lait biologique. Cette différence indique ainsi que d'autres mécanismes biologiques d'adaptation sont probablement impliqués, en particulier au niveau protéomique. Finalement, cette étude démontre que les modifications au niveau de la membrane contribuent à moduler la résistance aux stress technologique et gastro-intestinal de souches de Bifidobacterium. / Bifidobacteria are exposed to various stress, as a result of environmental conditions encountered during fermented milk production, cold storage and during digestion of the products inside gastrointestinal tract. In order to improve their survival, this study aimed at understanding the degradation mechanisms of the physiological state of various Bifidobacterium strains when exposed to cold, acid and in vitro simulated gastrointestinal stress. It also intended to establish relationships between stress resistance and milk and membrane fatty acids contents, in organic and conventional milks. The results showed that acidification activity of bifidobacteria was strain-dependent and increased when bifidobacteria were associated to yogurt cultures, when organic milk was used and when incubation temperature was set at 42°C instead of 37°C. Cultivability and survival of the Bifidobacterium strains were determined after fermentation, after storage at 4°C for 7 to 28 days, and during in-vitro digestion that was simulated in a dynamic gastrointestinal tract model. These characteristics were improved in organic fermented milks as compared to conventional products, when fermentation was performed at 42°C until pH 4.4, and when the fermented milks were kept at 28°C for 12 hours before being cooled to 4°C. These specific manufacture procedures thus generated physiological adaptation of the bifidobacteria to the stress. During in-vitro digestion, cultivability of bifidobacteria was less deteriorated when they were grown in organic instead of conventional milk, and to a less extent, when the adaptation procedures were applied during fermented milk manufacture. These results were related to the higher unsaturated fatty acids content, including trans-vaccenic, conjugated linoleic and α-linoleic acids that characterize organic products. These particular fatty acids profiles of organic milks allowed bifidobacteria to modify their membrane fatty acids composition, by increasing their unsaturated fatty acids contents and by shortening the length of medium chain saturated fatty acids, thus adapting their membrane fluidity. When specific manufacture procedures were carried out to trigger physiological adaptation of the bifidobacteria, membrane fatty acid composition changed différently from what is observed in organic milk. This difference indicates that other biological adaptation mechanisms are probably involved, especially at the proteomic level. Finally, this study demonstrated that modifications at membrane level contribute to modulate resistance against technology and gastro-intestinal stress of Bifidobacterium strains to better withstand technological and gastro-intestinal stress.

La plupart du temps, les bactéries vivent au sein de biofilms : un tissu biologique accroché sur des surfaces (molles ou solides), qui est composé de bactéries et de matrice extracellulaire. Lors de cette thèse nous avons étudié les mécanismes qui contrôlent la formation d’un biofilm à l’interface eau-air par Bacillus subtilis (BS). D’abord, nous avons observé l’évolution phénotypique de BS au cours du développement de sa population en milieu liquide, dans des conditions de culture standard (pas de biofilm in fine). Nous avons constaté que la population exhibe différents types cellulaires (phénotypes) au cours du temps. Puis, afin d’observer les étapes de la formation d’un biofilm, nous avons créé une expérience qui permet de suivre l’évolution macroscopique de la concentration des bactéries et sa répartition spatiale au sein du milieu de culture. Nous constatons qu’une accumulation de bactéries se forme en dessous de l’interface eau-air avant même l’apparition d’un biofilms. Cette accumulation est concomitante avec de la convection dans le fluide (bioconvection). Le biofilm apparait lors de la phase de croissance de la population en bactérie pour une concentration moyenne dans le milieu de culture de l’ordre de 10¹³ bactéries/m³. Ensuite, nous avons formulé un modèle continu qui renseigne sur l’évolution de l’environnement des bactéries. Ce modèle reproduit la bioconvection observée dans les expériences et révèle son effet sur la concentration en dioxygène dissous dans la culture. Enfin, nous avons construit un modèle hybride continu-discret qui décrit la transition de bactéries déconnectées (nomades) vers des bactéries connectées formant un biofilm solide (sédentaires). Chaque bactérie est considérée comme une particule individuelle. Le modèle tient compte des forces de contact, ainsi que les forces élastiques qui peuvent s’établir entre les bactéries lorsqu’elles sont liées par de la matrice. Un nombre minimal d’aptitudes biologiques a été utilisé pour modéliser les bactéries : la division cellulaire qui leur permet de coloniser le milieu de culture, la motilité et l’aérotactisme qui explique leur migration vers la surface liquide, le quorum sensing (QS) et la différenciation cellulaire qui leur permet de passer du phénotype nomade (motile) au phénotype sédentaire (producteur de matrice). L’environnement en dioxygène des bactéries et les propriétés hydrodynamiques du milieu sont décrits par des champs continus. Le modèle reproduit toutes les étapes de la formation d'un biofilm observées dans nos expériences et confirme la nécessité de certaines aptitudes biologiques. Il montre que le seuil de QS joue un rôle majeur dans la morphologie du biofilm et sa cinétique de formation. En revanche, le taux de consommation de dioxygène par les bactéries ne semble pas avoir de rôle important. Enfin, nous avons établi que la bioconvection agit comme un retardateur de la formation du biofilm. / Most of the time, the bacteria live inside the biofilm: the biological tissue that is attached to the surface (soft or solid), is made of the bacteria and of extracellular matrix. According to this thesis we study the mechanics that control the formation of a biofilm at the interface water-air by Bacillus subtilis (BS). First, we absorbed the phenotype evolution of the BS during the development of its population in liquid medium, under the conditions of a standard culture (no of biofilm in fine). We noticed that the population exhibits different cellular types (phenotypes) during this time. Then, after absorbing the different stages of the development in the formation of a biofilm, we created an experience that allows us to follow the macroscopic evolution of the concentration of the bacteria and its special distribution in the middle of the culture. We found that an accumulation of the bacteria forms under the surface water-air, even before the appearance of a biofilm. This accumulation is concomitant with the conservation in the liquid (bioconvection). The biofilm appears during the growth phase of the bacterial population in an average concentration in the culture medium of about 10¹³ bacteria / m³. Then, we formed a continuous model that shows us the evolution of the environment of the bacteria. This model reproduced the bioconvection that was observed in the experiments and reveals its effect on the concentration of oxygen in the biological culture. Finally we built a hybrid continuous-discreet model that described the transition of the disconnected bacteria (nomads) through the connected bacteria that form a solid biofilm (sedentary). Each bacteria is considered as an individual particle. The model takes the contact forces under consideration, as well as the elastic forces that can settle between the bacteria when linked by the matrix. A minimum number of biological skills were used to form a model from the bacteria; the cellular division that allowed it to colonize the medium biological culture, the motility and the aerotaxi that explains its migration towards the liquid surface, the quorum sensing (QS) and the cellular differentiation that allows them to spend nomadic phenotype (motile) sedentary phenotype (producer of matrix). The dioxygen environment of the bacteria and its middle hydrodynamic properties are described by continuous fields. The model reproduces all the formation steps of an observed biofilm in our experiment and confirms the need of certain biological skills. It shows that the threshold of QS plays a major role in the morphology and biofilm formation kinetics. On the other hand, the rate of diocygen consumption by the bacteria does not seem to have any significant role. Finally, we established that the bioconvection reacts as a retardant in the biofilm formation.

Ces travaux de thèse ont pour but l'élaboration de matrices poreuses sol-gel pour une applications de détections des composés organiques microbiens, ce-ci a des fins d'identifications bactériennes.Les travaux se sont articulés autour des la synthèse et l'optimisation du matériaux d'une part puis de l'analyse des composés organiques volatiles (COV) microbiens d'autre part. Cette analyse a été envisagé selon deux voies. La première était une approche globale des profils olfactifs microbiens. La seconde était une approche ciblée des COV cibles d’importance majeur.La synthèse du matériau a été mené par voie sol-gel, les études caractéristiques ont été effectué par manométrie d'azote et diffraction des rayons X aux petits angles.La détection microbienne, via notre matériaux sol-gel, s'effectue par transduction optique. Les spectrométries d'Absorbance ou de Fluorescence ont été envisagées en mode directe (sans molécules sondes) ou en mode indirect (avec molécules sondes). / 989/5000The purpose of this thesis is to develop sol-gel porous matrices for microbial detection of microbial organic compounds for bacterial identification.The work revolved around the synthesis and optimization of materials on the one hand and then the analysis of volatile organic compounds (VOCs) on the other hand. This analysis was considered in two ways. The first was a global approach to microbial olfactory profiles. The second was a targeted approach to target VOCs of major importance.The synthesis of the material was carried out by sol-gel, the characteristic studies were carried out by nitrogen manometry and X-ray diffraction at small angles.Microbial detection, via our sol-gel material, is carried out by optical transduction. The Absorbance or Fluorescence spectrometries were considered in direct mode (without probe molecules) or in indirect mode (with probe molecules)

Les protéines synthétisées et sécrétées par les bactéries jouent des rôles importants pour leur survie. Les bactéries à Gram négatif ont développé des voies de sécrétion en tant qu'armes principales pour transporter des facteurs de virulence dans l'environnement extracellulaire ou dans des cellules hôte. L'un de ces systèmes, le T9SS a été principalement étudié chez l'agent pathogène oral Porphyromonas gingivalis et chez la bactérie mobile Flavobacterium johnsoniae. Un autre complexe, le T2SS est le principal déterminant de la virulence de la bactérie Pseudomonas aeruginosa, un agent pathogène de la fibrose kystique. Dans le cadre de ma thèse, j'ai résolu la structure atomique de plusieurs composants centraux du T9SS et du T2SS. Concernant le projet T9SS, j'ai essayé de cristalliser le domaine cytoplasmique de GldL de F. johnsoniae. La co-cristallisation de GldL avec des Nbs a été réalisée sans succès. Néanmoins, les structures cristallines de deux nanobody contre GldL ont été résolues par remplacement moléculaire. De plus, j'ai également travaillé sur la protéine PG1058 de P. gingivalis. J'ai résolu sa structure par diffraction anomale à la longueur d’onde du selenium. Concernant le projet T2SS, je me suis concentré sur la partie N-terminale de XcpQ, une sous-unité de la sécrétine. J'ai résolu la structure cristalline de XcpQN012 seul et en complexe avec le nanobody vhh04 à une résolution de 2,98 Å et de 2,9 Å, respectivement. Enfin, j'ai participé à la détermination structurale de TssK, un composant de plaque de base du système de T6SS et déterminer la structure cristalline d'un nanobody contre le domaine périplasmique de PorM. / Proteins synthesized and secreted by bacteria serve many important roles in their survival. In particular, Gram-negative bacteria have evolved secretion pathways as the main weapons for transporting virulence factors into target cells or into the extracellular environment. One of these systems, the type IX secretion system (T9SS) or the Por secretion system, has been studied mainly in the oral pathogen Porphyromonas gingivalis and the gliding bacterium Flavobacterium johnsoniae. Another complex, the type II secretion system (T2SS) is the main determinant of the virulence of Pseudomonas aeruginosa, a cystic fibrosis pathogen. In my PhD thesis, I solved the atomic structure of several core components of both T9SS and T2SS.For the T9SS project, I tried to crystallize the cytoplasmic domain of GldL from F. johnsoniae. The co-crystallization of GldL with Nbs was unsuccessfull. The crystal structures of two nanobodies against GldL were solved by molecular replacement. I also worked on the PG1058 protein of P. gingivalis. I obtained crystals of the selenomethionine-derivatized PG1058 OmpA_C-like domain that diffracted up to 1.55 Å, and solved its structure by single-wavelength anomalous diffraction. For the T2SS project, I focused on the N-terminal part of XcpQ, a subunit of the secretin. I solved the crystal structure of XcpQN012 alone and in complex with nanobody vhh04 at a resolution of 2.98 Å and 2.9 Å, respectively. In addition, I also took part in the structural determination of the base plate component TssK of the T6SS and determined the crystal structure of one nanobody (vhh19) against the periplasmic domain of PorM.

La spectroscopie de plasma (10e4 K et 10e16 électron.cm-3) induit par laser pulsé ns (LIBS) est développée pour caractériser tout échantillon chimique ou biologique (gaz, surface homogène ou hétérogène, aérosol), de façon in situ, rapide (~10e-6 s), sensible et reproductible, à des fins de classification, voire d'identification. Le volume échantillonné optiquement est reproductible pour les plasmas dans les gaz (~1 mm3) et sur surfaces (diamètre d'impact~10e2 µm2). Cela permet d'étalonner la technique pour le dosage multiélémentaire à des seuils de l'ordre du ppm, voire du ppb, y compris pour des particules microniques. Les marqueurs spectraux des matériaux biologiques (Ca, Mg, Na, K, P et C) sont identifiés par traitement statistique selon une analyse en composantes principales permettant de classer les échantillons par nature. On vérifie comment les observables discriminantes sont détectés pour diverses formes bactériennes : pastilles compressées de bactéries lyophilisées, cultures végétatives sur boîtes de Pétri à un seuil minimal déterminé d'environ 10e3 bactéries, et aérosols suspendus. L'exploitation statistique des identifiants permet de distinguer les bactéries par rapport à des milieux nutritifs et des leurres. Dans le cas de l'analyse au vol de bactéries aérosolisées, la détection est plus complexe et aléatoire du fait des faibles teneurs élémentaires disponibles, ce qui nécessite leur concentration préalable. La LIBS, calibrée pour les gaz, surfaces et aérosols, est alors transposée en outil transportable, polyvalent et sensible ouvrant de vastes champs applicatifs : diagnostics biomédicaux, suivi en ligne de procédés industriels, contrôle qualité environnementale...

La photohétérotrophie est la capacité d'utiliser des substrats organiques et de capturer l'énergie lumineuse. Elle est pratiquée par les bactéries phototrophes anoxygéniques aérobies (BPAA), les bactéries contenant de la protéorhodopsine (BPR) et les picocyanobactéries (Synechococcus). Les augmentations de l'export fluvial de carbone organique et de l'exposition de l'océan aux radiations solaires s'intensifient en Arctique, rendant cette région intéressante pour étudier la place des photohétérotrophes dans l'utilisation du carbone et de la lumière. Par l'utilisation de multiples approches de quantification absolue, de diversité culturale et moléculaire, notre étude est la première à caractériser à haute résolution les photohétérotrophes dans l'Océan Arctique. Les picocyanobactéries n'ont été détectées que dans l'estuaire du Mackenzie alors que BPAA et B-PR étaient présentes en mer de Beaufort. La communauté PAA était liée aux apports fluviaux contrairement à celle des B-PR principalement oligotrophe. Les distributions de ces communautés présentaient des patrons différents de celles du bactérioplancton suggérant un avantage écologique de la photohétérotrophie dans ces eaux. La communauté PAA était dominée par un clade nouveau de Betaproteobacteria et par les Rhodobacterales. Les Alphaproteobacteria, notamment des SAR11 et des clades endémiques de SAR116, dominaient la communauté de BPR. La majorité des BPR exprimait activement la PR suggérant de potentiels bénéfices. L'ensemble de nos résultats montre que la photohétérotrophie est répandue dans l'Océan Arctique et suggère que son rôle pourrait être différent en fonction des conditions environnementales rencontrées.

Le complexe Burkholderia cepacia (Bcc) englobe 17 espèces retrouvées dans les infections pulmonaires d'individus atteints de mucoviscidose. Les bactéries de ce complexe sont présentes dans les sols, la rhizosphère de grandes cultures, les eaux usées et peuvent également être rencontrées dans le cadre d'infections nosocomiales. En France, les espèces B. multivorans et B. cenocepacia (Bcen) sont les espèces majoritaires au niveau des infections de patients atteints de mucoviscidose. Divers clones épidémiques ont été décrits au sein de l'espèce Bcen dont le clone ET12 associé au "syndrome cepacia". En 2004, une épidémie nosocomiale impliquant un clone du Bcc est survenue dans un hôpital de l'Ain. Durant ce travail, l'origine de ce clone (B&B), sa classification au sein du Bcc et certains phénomènes génétiques liés à son émergence ont été étudiés. Cela a permis d'identifier ce clone comme appartenant à l'espèce Bcen et une forte proximité de celui-ci avec la lignée ET12. L'étude des facteurs transcriptionnels de la famille σ70 au sein du Bcc a mis en évidence une structure génétique similaire entre la lignée ET12 et ce clone, mais différente de celle observée chez les autres espèces du Bcc. L'analyse d'éléments génétiques répétés de la famille des séquences d'insertion (IS) a cependant permis d'observer une organisation génomique distincte de la lignée ET12. Celle-ci a été reliée à des phénomènes d'instabilité génétique notamment à des phénomènes d'acquisition d'éléments génétiques mobiles de type îlot génomique. L'ensemble de ce travail a permis de caractériser un ensemble de phénomènes génétiques pouvant expliquer l'émergence de clones épidémiques tels que le clone B&B.