THESE Anne POSTEC Diversité de populations microbiennes ...

Introduction bibliographique
très coûteux (aciers spéciaux, titane). Le fermenteur gas-lift permet de cultiver des
Thermococcales en absence de soufre : la mise en place d’un balayage de la culture par un
gaz inerte (N 2 , Ar…) permet l’élimination des produits volatiles de la fermentation tel que
l’hydrogène potentiellement toxique pour les microorganismes cultivés (Raven et al. 1992).
De plus la production d’hydrogène sulfuré, gaz toxique, est également évitée. Ce système
permet donc de mener des fermentations sans soufre avec des matériaux classiques.
Ce système a d’abord été optimisé pour la culture de Pyrococcus furiosus, archée
hyperthermophile de l’ordre des Thermococcales et a permis :
- l’obtention de concentrations cellulaires élevées et l’utilisation de biomasse pour la
purification d’enzymes natives (Raven et al. 1992),
- la mise au point d’un milieu minimum pour la culture de cette souche en fermenteur
(Raven & Sharp 1997),
- l’étude physiologique de Pyrococcus abyssi (Godfroy et al. 2000),
- et récemment l’optimisation des conditions de croissance de Thermococcus
hydrothermalis en fermenteur ainsi que la mise au point d’un milieu défini et minimum sans
soufre (Postec et al. 2005, voir annexe 4).
Par ailleurs, la structure de communautés microbiennes cultivées en continu a fait
l’objet d’analyses temporelles mettant en évidence une succession des populations, et ainsi
l’existence d’une dynamique au sein de cultures en continu. Un digesteur anaérobie alimenté
en glucose et inoculé par un échantillon de boue activée a été suivi pendant 107 jours
(Leclerc et al. 2001). L’analyse de la population par SSCP a permis d’affilier les populations
archéennes dominantes à des méthanogènes, et de mettre en évidence une dynamique au
sein de cette population : un changement important de structure a été observé dans les
premiers jours ainsi que l’apparition d’une nouvelle espèce dominante (Methanobacterium
formicicum) à partir du 21 è jour et ce jusqu’à la fin de l’expérience, espèce qui n’avait pas été
détectée au 1 er jour. Dans l’étude des process de bioremédiation, la biodégradation de
l’hexadécane a été analysée in vitro. Une culture continue réalisée en bioréacteur a été
alimentée par de l’hexadécane comme seule source de carbone, et inoculée par une
suspension de sédiments marins côtiers de la mer du Nord. Après une phase initiale de
batch de 48h, le taux de dilution a été augmenté de 0,008 à 0,047 h -1 . L’utilisation de sondes
oligonucléotidiques a permis de mettre en évidence des changements importants dans la
structure de la population cultivée : une grande quantité de Cytophaga/Flavobacteria a été
détectée en début de culture, laissant place à une communauté dominée par des γ-
Proteobacteria après augmentation du taux de dilution (Bruns & Berthe-Corti 1998).
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