Mieux comprendre le rôle écologique des micro-organismes non-cultivés dans les océans

Bien que suspectés d'être un des principaux facteurs de mortalité des bactéries marines dans les océans, on connaît peu de choses sur l'abondance et le rôle écologiques des straménopiles marins (MAST, de l'anglais marine stramenopiles) dans les écosystèmes mondiaux. Une initiative de l'UE a exploré ces micro-organismes non cultivés et leurs fonctions principales dans les environnements marins dans le monde.

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Alimentation et Ressources naturelles

Ces microbes eucaryotes, très variés, représentent 18 groupes et sont des brouteurs bactériens répandus et abondants. Par conséquent, ils pourraient avoir un impact considérable sur le fonctionnement de l'écosystème marin. Cependant, la plupart de cette diversité reste non cultivée, c'est pourquoi déterminer la diversité microbienne et les attributs écologiques et évolutifs des MAST est un des principaux défis des scientifiques. Dans cet esprit, le projet DYGEMAST (Dynamics, genomics and functional significance of uncultured marine stramenopiles), financé par l'UE, s'est engagé à évaluer la dynamique de l'abondance des MAST, et à'explorer leur importance écologique dans les océans, en analysant des cellules individuelles. À l'aide d'une méthode de comptage automatique des cellules pico-eucaryotes, les partenaires du projet ont étudié la dynamique de plusieurs lignées de MAST dans les systèmes marins. Cette méthode a été optimisée davantage en vue de fournir une estimation plus exacte de la densité des pico-eucaryotes contrastants de la taille d'une cellule, dans une vaste gamme de prélèvements. Les chercheurs ont appliqué la méthode à l'analyse de la distribution verticale et spatiale de trois groupes de MAST, par rapport à des facteurs de l'environnement, et ce dans le but d'accéder à leur écologie. Les résultats présentent des abondances contrastantes entre les trois lignées, avec les densités les plus élevées dans les prélèvements effectués en surface, près des côtes et de l'Équateur. L'équipe de DYGEMAST a également examiné la génomique et le rôle des lignées MAST dans les écosystèmes marins à l'aide de techniques de pointe. Cela a permis d'accroître les informations génomiques capturées dans une lignée MAST particulière en combinant plusieurs cellules individuelles. Grâce à cette stratégie de co-assemblage, une augmentation considérable des informations génomiques a été observée, d'environ 20 % des fonctions géniques dans une cellule unique à environ 70 % dans les co-assemblages finaux. Cette approche commence à donner accès à la composition structurelle et fonctionnelle des génomes des MAST, permettant ainsi d'aborder de nouvelles questions d'écologie et d'évolution sur ces microbes eucaryotes. Grâce à DYGEMAST, la gamme des outils développés et des approches employées pour les MAST peut désormais être appliquée à divers protistes. Un meilleur aperçu du rôle de la biodiversité microbienne dans les océans à travers l'étude des MAST peut, à terme, soutenir les efforts pour gérer le changement climatique mondial et la perte potentielle de biodiversité.