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Emeline Flajollet Thesis defense

Thèse intitulée “Vers la compréhension du fonctionnement des consortia microbiens lignocellulolytiques : contribution des approches méta-omiques et biostatistiques

Travaux dirigés par Madame Guillermina HERNANDEZ-RAQUET

le vendredi 10 décembre 2021 à 9h30
Lieu :   TBI 135 Avenue de Rangueil 31077 TOULOUSE CEDEX 4
Salle : 400/401

Composition du jury proposé

M. JEAN ARMENGAUD  CEA  Rapporteur
M. Olivier CHAPLEUR  INRAE  Rapporteur
Mme EVELYNE FORANO  INRAE  Rapporteure
Mme GUILLERMINA HERNANDEZ-RAQUET  INRAE  Directrice de thèse
M. FADHEL BEN CHAABANE  IFP Energies Nouvelles  Examinateur
Mme Claire DUMAS  INRAE  Examinatrice
Mme Claire DUMON  INRAE  Examinatrice


Résumé :  
La lignocellulose, principal composant des parois végétales et sous-produit agricole très abondant, est une des sources de carbone renouvelable les plus prometteuses pour la production d’énergie, de produits chimiques ou de biocarburants. L’utilisation de la lignocellulose pour la production de carboxylates repose sur l’utilisation de consortia microbiens. Pour améliorer les rendements de production de carboxylates, ces travaux de thèse se sont intéressés à i) caractériser le fonctionnement des consortia sélectionnés pour leur potentiel lignocellulolytique à partir de différents écosystèmes naturels et ii) à mieux comprendre leurs réponses fonctionnelles face à des changements dans la composition et la structure physicochimique du substrat. Pour cela, des approches d’écologie microbienne et des outils multi-omiques ont été appliqués. Ainsi, des consortia dérivés de rumen bovin ou d’intestin de termites ont été étudiés par des approches de métabarcoding 16S et de métaprotéomique comparative label-free. Leurs réponses fonctionnelles, enzymatiques et taxonomiques ont été évaluées en utilisant la paille de blé prétraitée par des méthodes mécaniques et/ou chimiques. Ces recherches ont permis de mettre en évidence le rôle et la complémentarité des différentes populations composant les consortia microbiens, ainsi que l’effet des modifications induites par le prétraitement du substrat sur la régulation de l’expression des enzymes impliquées dans la bioconversion des carbohydrates (CAZymes) en carboxylates. De plus, un consortium issu de rumen bovin et enrichi sur des résidus de maïs a également été étudié. L’étude de la dynamique des populations bactériennes au cours de l’enrichissement et de la bioconversion de la lignocellulose a permis de mettre en lumière le rôle des microorganismes libres et attachés au substrat, et de leurs enzymes, fournissant un aperçu inédit du fonctionnement des communautés lignocellulolytiques en bioréacteur.

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