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La métagénomique, un boulet plus qu'une solution pour la modélisation des processus biogéochimiques : Le cycle de l'hydrogène moléculaire comme étude de cas

Khdhiri, Mondher; Piche-Choquette, Sarah; Tremblay, Julien; Tringe, Susannah; Constant, Philippe . La métagénomique, un boulet plus qu'une solution pour la modélisation des processus biogéochimiques : Le cycle de l'hydrogène moléculaire comme étude de cas In: Congrès Armand-Frappier 2017 (10e édition), 9-11 novembre 2017, Orford (Québec).

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Résumé

Les microorganismes constituent un élément central des cycles biogéochimiques, pourtant notre compréhension de la relation entre la structure fonctionnelle des communautés microbiennes et les processus écosystémiques est encore loin d'être complète. De nouvelles tendances en microbiologie environnementale ont alors commencé à explorer l'utilité des données moléculaires (i.e. qPCR de gènes marqueurs, structure des communautés microbiennes) pour raffiner des modèles biogéochimiques ou inférer l’état métabolique des assemblages microbiens. Néanmoins, cette contribution est encore non évidente et fort controversée. Le travail présenté s'intéresse à l'étude du cycle biogéochimique de l’hydrogène (H2), un gaz énergétique pour les bactéries qui l’oxydent (HOB). L’hypothèse émise postule que l'ajout des données moléculaires spécifiques à l'enzyme hydrogénase responsable de l'oxydation de H2 améliorerait les projections des modèles actuellement basés sur des caractéristiques abiotiques de l'environnement. Les deux populations de HOB (faible et forte affinité) ont été activées ou désactivées par une série d’incubations de trois sols représentatifs d’une terre agricole et de monocultures de mélèzes et de peuplier. À la fin de cette incubation, l'ADN et l'ARN totaux ont été extraits du sol pour un séquençage à haut débit. Sur la base d'un ensemble de modèles Markov cachés (HMM) ainsi qu'une analyse phylogénétique, nous avons pu identifier 45 gènes codant pour la grande sous unité d'hydrogénases appartenant à 8 embranchements bactériens. Les Proteobacteria et les Actinobacteria étaient les HOB les plus dominantes dans les trois sols. La formulation de modèles prédictifs de l’activité d’oxydation de l’H2 paramétrés avec la distribution des 45 gènes et/ou de leurs transcrits ne s’est pas avérée efficace. Nos résultats indiquent que la faible résolution des profils métagénomiques du sol obtenu avec les technologies de séquençage actuelles, combinées avec la réponse idiosyncratique des microorganismes soumis à des déterministes environnementaux limite l’application des données méta-omiques pour la modélisation biogéochimique.

Type de document: Document issu d'une conférence ou d'un atelier
Informations complémentaires: affiche scientifique
Mots-clés libres: -
Centre: Centre INRS-Institut Armand Frappier
Date de dépôt: 11 déc. 2019 21:36
Dernière modification: 11 déc. 2019 21:36
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/8238

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