Unité d’accueil :

Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (EcoLab)
Université Toulouse III – Paul Sabatier
(http://www.ecolab.omp.eu)

Directeurs de thèse :

Stéphanie Boulêtreau (IR) – EcoLab
Mail : [email protected]
Tél : 05 61 55 73 48

Frédéric Garabetian (Pr) – EPOC Arcachon
Mail : [email protected]
tél : 05 56 22 39 09

Contexte scientifique et objectifs :

Toutes les plantes et les animaux établissent des relations symbiotiques au sens large avec des microorganismes, qui jouent un rôle clé pour leur fitness. Des spécificités d’association entre une macroespèce et une communauté bactérienne complexe, le microbiote, semblent pouvoir être démontrées chez de nombreuses espèces hôtes, e.g. les coraux durs [1], les bivalves [2], les téléostéens [3], et l’Homme [4]. L’importance des interactions mutualistes pour la biodiversité et le fonctionnement des écosystèmes est une question majeure de l’écologie des communautés [5] renforcée par le contexte actuel des changements globaux et des invasions biologiques [6].

La peau est une interface unique, influencée à la fois par l’environnement extérieur et par des facteurs spécifiques de l’hôte (santé, mobilité, excrétion d’un mucus, immunité). Alors que la peau humaine est particulièrement étudiée, notamment depuis le lancement du Human Microbiome Project [7], les microbiotes de la peau des animaux, en général, sont encore très méconnus. Les quelques travaux portant sur le mucus de poissons principalement marins [3,8,9,10] indiquent l’existence de communautés bactériennes plus diversifiées que celles du bactérioplancton du réservoir expérimental [3] et une forte spécificité de la composition du microbiote vis-à-vis de l’espèce hôte malgré des différences intra- et interindividuelles reliées, dans certains cas, au génotype de l’hôte [10] et à l’aire de distribution [8]. Des observations qui suggèrent que les ressources et l’habitat physique offerts par le mucus de la peau du poisson représenteraient pour le microbiote, un habitat plus riche et diversifié que la colonne d’eau pour les populations bactériennes locales.

Le silure glane (Silurus glanis) est un poisson dépourvu d’écailles qui sécrète un épais mucus (de plusieurs mm) sur toute la surface de son corps, ce dernier pouvant atteindre 2,7 m de long. La composition tant biochimique que biologique de ce mucus n’a fait l’objet d’aucune recherche à ce jour. Le silure est une espèce emblématique des introductions par l’homme d’espèces originaires d’autres régions du globe : natif du bassin du Danube, le silure est en très forte expansion en Europe de l’ouest et particulièrement en France [11] où il est implanté depuis 5 à 40 ans selon les rivières. Sa présence récente et sa distribution spatiale en patchs dans l’aire d’introduction offrent un contexte phylogéographique particulièrement intéressant pour comprendre l’effet de la fragmentation sur la nature et les conséquences fonctionnelles des interactions hôte-microbiote.

Le projet de thèse s’articule autour des trois objectifs/questionnements principaux.
– (i) Existe-t-il une spécificité d’association hôte-microbiote chez l’espèce silure et/ou une convergence entre patrons de diversité bactérienne du mucus épidermique et patrons biogéographiques de l’espèce hôte? Il s’agira de comparer le microbiote du mucus épidermique des silures avec celui des autres espèces de poissons et de l’environnement (bactérioplancton) dans différentes localités de son aire de distribution géographique/phylogéographique (native et non-native).

– (ii) Comment la communauté bactérienne du mucus s’installe-t-elle et évolue-t-elle après l’introduction de l’hôte dans un nouvel environnement ? Cette partie s’intéressera à l’étude des modes de transmission du microbiote (transmission verticale, horizontale et/ou latérale [12]) en suivant la trajectoire d’évolution temporelle (ontogénie, descendance) du microbiote de silures après leur transplantation en conditions contrôlées (microcosmes) et dans plusieurs plans d’eau.

– (iii) Les ressources et l’habitat offerts par le mucus sont-ils de nature à sélectionner des phylotypes bactériens et des métabolismes particuliers ? Il s’agira d’étudier les fonctions microbiennes associées au mucus du silure, en relation avec la composition biochimique du mucus.

Références bibliographiques :

1. La Rivière M, Roumagnac M, Garrabou J, Bally M (2013) Transient shifts in bacterial communities associated with the temperate gorgonian Paramuricea clavata in the Northwestern Mediterranean Sea. PLoS ONE 8: e57385
2. Meisterhans G, Raymond N, Girault E, Lambert C, Bourrasseau L, de Montaudoin X, Garabetian F, Jude-Lemeilleur F (2015) Structure of Manila clam (Ruditapes philippinarum) microbiota at the organ scale in contrasting sets of individuals. Microbial Ecology DOI 10.1007/s00248-015-0662-z
3. Chiarello M, Villéger S, Bouvier C, Bettarel Y, Bouvier T (2015) High diversity of skin-associated bacterial communities of marine fishes is promoted by their high variability among body parts, individuals and species. FEMS Microbiology Ecology 91: fiv061
4. Grice EA, Segre JA (2011) the skin microbiome. Nature Reviews Microbiology 9: 244-253
5. Thompson JN (2006) Mutualistic webs of species. Science 312: 372-373
6. Traveset A, Richardson DM (2014) Mutualistic interactions and biological invasions. Annu Rev Ecol Syst 45:89-113
7. Turnbaugh PJ, Ley RE, Hamady M, Fraser-Liggett CM, Knight R, Gordon JI (2007) The human microbiome project. Nature 449: 804-810
8. Wilson B, Danilowicz BS, Meijer WG (2008) The diversity of bacterial communities associated with Atlantic cod Gadus morhua. Microbial Ecology 55: 425-434
9. Larsen A, Tao S, Bullard SA, Arias CR (2013) Diversity of the skin microbiota of fishes: evidence for host species specificity. FEMS Microbiology Ecology 85: 483-494
10. Boutin S, Sauvage C, Bernatchez L, Audet C, Derome N (2014) Inter individual variations of the fish skin microbiota: host genetics basis of mutualism. PLoS ONE 9: e102649
11. Copp GH, Britton JR, Cucherousset J, Garcia-Berthou, Kirk R, Peeler E, Stakenas S (2009) Voracious invader or benign feline? A review of theenvironmental biology of European catfish Silurus glanis in its native and introduced ranges. Fish and Fisheries 10: 252-282
12. Bright M, Bulgheresi S (2010) A complex journey: transmission of microbial symbionts. Nature Review of Microbiology 8: 218-230

Compétences souhaitées :

Le(la) candidat(e) devra posséder des connaissances solides en écologie théorique et fonctionnelle ainsi que des compétences techniques en biologie moléculaire. Des compétences en anglais seront également nécessaires pour la publication et communication des travaux et pour les échanges avec les collaborateurs étrangers (e.g. Pavel Horky et Ondrej Slavik au Water Research Institute de Prague ; Filipe Ribeiro au Centro de Ciências do Mar e do Ambiente de Lisbonne ; Robert Arlinghaus au Leibniz à Berlin ; Michaël Ovidio dans l’Unité de biologie du comportement à Liège).

Pour postuler :

Merci d’adresser votre candidature par mail avant le 15 avril 2016 : lettre de motivation, CV, notes de Master 1 et Master 2 (semestre passé) ainsi que rang de classement.
Un entretien sera organisé en mai si le dossier est retenu pour sélectionner 2 candidat(e)s. Le doctorant sera choisi après une audition par l’école doctorale SDU2E (http://sdu2e.obs-mip.fr/spip.php?article1302) des candidat(e)s sélectionné(e)s.
La thèse débutera le 1er octobre 2016.

Le contenu de cette offre est la responsabilité de ses auteurs. Pour toute question relative à cette offre en particulier (date, lieu, mode de candidature, etc.), merci de les contacter directement.

Pout toute autre question, vous pouvez contacter [email protected].