THESE Anne POSTEC Diversité de populations microbiennes ...

Introduction bibliographique
- la séparation de microorganismes différents et cependant capables de croissance
dans des conditions similaires peut être difficile.
La difficulté principale est de reproduire ou du moins d’imiter au laboratoire les
conditions de l’habitat dont proviennent les échantillons obtenus. Récemment, la culture des
microorganismes a connu un nouvel essor avec un intérêt croissant pour le développement
de techniques de culture alternatives ayant pour objectif de cultiver des microorganismes
plus spécialisés, et de cultiver de nouveaux microorganismes (Leadbetter 2003).
Ces nouvelles techniques de culture tendent pour la plupart à simuler au mieux les
conditions de l’environnement notamment en terme de disponibilité des nutriments. Ces
méthodes peuvent impliquer une composition des milieux plus proche des conditions in situ,
notamment en réduisant considérablement les concentrations en nutriments. Certaines
techniques de culture en continu, très prometteuses, permettent un apport permanent des
nutriments et la possibilité de maintenir les cultures sur de longues périodes. Quelques
exemples sont présentés ci-dessous.
Des stratégies d’enrichissement utilisant une variété d’accepteurs et de donneurs
d’électrons, en particulier d’ions métalliques, ont permis d’isoler de nouveaux
microorganismes présentant des phénotypes très particuliers (pour revue, voir Leadbetter
2003). L’utilisation de faibles, voire très faibles concentrations en nutriments, peut aussi
être une stratégie efficace pour augmenter la diversité microbienne au sein des cultures
d’enrichissement.
- Des enrichissements ont été réalisés à partir d’échantillons de sources chaudes riches en
sulfures (Islande) en utilisant de faibles concentrations d’amidon afin de cultiver des
microorganismes à croissance lente capables de dégrader l’amidon. Les 17 phylotypes
bactériens détectés par analyse des séquences d’ADNr 16S étaient affiliés aux groupes
Thermus-Deinococcus, aux bactéries vertes non-sulfureuses, à des bactéries Gram-positif et
à des divisions candidates non-cultivées. La diversité des séquences d’ADNr 16S issues des
enrichissements était très différente de celle des tapis microbiens issus de la même source
d’eau chaude. Le criblage par PCR de gènes codant pour des amylases a permis la
détection de 18 séquences-types d’amylases dans les enrichissements. L’utilisation de
faibles concentrations de nutriments dans les enrichissements et les méthodes moléculaires
ont ainsi permis d’accéder à une diversité de gènes dits "silencieux", i.e. jusqu’à présent
"non-détectés" dans l’environnement (Hobel 2004).
- Une stratégie de culture à haut débit a été développée pour tenter de cultiver des membres
jusque là incultivés d’écosystèmes marins oligotrophes, impliquant la réalisation d’un grand
nombre de cultures dans des petits volumes de milieu pauvre en nutriments (1 mL). L’apport
des substrats à des concentrations similaires à l’environnement in situ (environ 3 ordres de
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