Etude de la diversité microbienne des bassins hypersalés anoxiques profonds de la Mer Méditerranée orientale

Depuis  1983,  l’existence  de  bassins  hypersalés  profonds  anoxiques  (DHABs  Deep  Hypersaline  Anoxic Basin) dans la Méditerranée orientale a été révélée. Ces bassins qui représentent un environnement extrême (anoxie, hypersalé, pression hydrostatique, absence de lumière)  font l’objet de nombreuses études microbiologiques qui se sont intensifiées depuis une quinzaine d’années. Les approches moléculaires ont révélé l’existence de communautés microbiennes actives mais encore incultivées (ex : lignées MSBL, Mediteranean Sea Brine Lake) dans ces DHABS, avec notamment des métabolismes microbiens tels que la méthanogénèse et la sulfato-réduction. A ce jour, aucun représentant  cultivé  affilié  à  ces  groupes  d’incultivés  ou  réalisant  les  deux  processus  microbiens  cités  n’ont  été caractérisé.  Les  objectifs  majeurs  de  ce  travail de  thèse  portaient  sur l’identification des  principaux  groupes métaboliques  microbiens  et  particulièrement  les  acteurs  microbiens  impliqués  dans  les  processus  dominants  de méthanogénèse  et  de  sulfato-réduction.  Les  approches  culturales  ont  conduit  à  l’isolement  de  3  souches  de méthanogènes  halophiles  modérées  de  trois  bassins  (Thetis,  Kryos,  Tyro)  affiliées  phylogénétiquement  au  genre Methanohalophilus.  Une  caractérisation  chimio-taxonomique  et  génomique  de  ces  souches  a  été  menée.  Les résultats  ont  démontré  la  capacité  des  souches  isolées  à  se  développer  dans  les  conditions  in  situ  (température, salinité  et  pression).  L’analyse  des  génomes  des  souches  des  bassins  hypersalés  (milieux  profonds  vs milieux  de surface) a révélé d’une part une réduction de 10% de la taille des génomes des souches isolées du milieu profond et d’autre part indique une adaptation des souches aux conditions in situ. L’isolement de microorganismes appartenant notamment    au  genre  Marinobacter,  Halomomas  et  Halanaerobium  permet  de  proposer  un  modèle  d’interaction syntrophique conduisant à la production des composés méthylés nécessaires aux souches du genre Methanohalophilus pour la réaction de méthanogénèse méthylotrophe dans ces bassins. Un nouveau genre bactérien proche de séquences issues des DHABS et appartenant au phylum des Bacteroidetes a été isolé et est maintenu en culture stable. Ce microorganisme très difficile à cultiver représente le premier isolat appartenant à  un des groupes d’incultivés mis en évidence dans les DHABs.