Academic literature on the topic 'Bactéries hétérotrophes – Arctique, Océan'

La photohétérotrophie est la capacité d'utiliser des substrats organiques et de capturer l'énergie lumineuse. Elle est pratiquée par les bactéries phototrophes anoxygéniques aérobies (BPAA), les bactéries contenant de la protéorhodopsine (BPR) et les picocyanobactéries (Synechococcus). Les augmentations de l'export fluvial de carbone organique et de l'exposition de l'océan aux radiations solaires s'intensifient en Arctique, rendant cette région intéressante pour étudier la place des photohétérotrophes dans l'utilisation du carbone et de la lumière. Par l'utilisation de multiples approches de quantification absolue, de diversité culturale et moléculaire, notre étude est la première à caractériser à haute résolution les photohétérotrophes dans l'Océan Arctique. Les picocyanobactéries n'ont été détectées que dans l'estuaire du Mackenzie alors que BPAA et B-PR étaient présentes en mer de Beaufort. La communauté PAA était liée aux apports fluviaux contrairement à celle des B-PR principalement oligotrophe. Les distributions de ces communautés présentaient des patrons différents de celles du bactérioplancton suggérant un avantage écologique de la photohétérotrophie dans ces eaux. La communauté PAA était dominée par un clade nouveau de Betaproteobacteria et par les Rhodobacterales. Les Alphaproteobacteria, notamment des SAR11 et des clades endémiques de SAR116, dominaient la communauté de BPR. La majorité des BPR exprimait activement la PR suggérant de potentiels bénéfices. L'ensemble de nos résultats montre que la photohétérotrophie est répandue dans l'Océan Arctique et suggère que son rôle pourrait être différent en fonction des conditions environnementales rencontrées
The photoheterotrophy is the capacity to use both organic substrates and light energy. The aerobic anoxygenic phototrophic bacteria (AAPB), the proteorhodopsin-containing bacteria (PRB) and the picocyanobacteria (Synechococcus) practice it. Increases in organic carbon exported by rivers and in exposure of sea surface to solar radiations are intensifying in Arctic. Hence, this study area is particulary interesting to understand the role of these bacteria in carbon and light uses. Using multiple approaches in absolute quantification, cultural and molecular diversities, our study is the first to characterize at high resolution scale the photoheterotrophs in the Arctic Ocean. Picocyanobacteria were only detectable in the Mackenzie estuary whereas AAPB and PRB were present throughout the Beaufort Sea. AAPs were strongly linked with river inputs contrasting to PRB, principally oligotrophs. Both distributions of AAPB and PRB exhibited different patterns of those of bacterioplankton suggesting an ecological advantage of the photoheterotrophy in these waters. The AAPB community was dominated by a new Betaproteobacterial clade and Rhodobacterales. Alphaproteobacteria, especially the SAR11 group and SAR116 endemic clades, dominated the PR community. The majority of PRB groups actively expressed the PR suggesting probable benefits. Together, our data highlight the photoheterotrophy is common in Arctic Ocean and suggest that his role could be different depending on the environmental conditions encountered

299 bacteries heterotrophes ont ete isolees sur des milieux additionnes de metaux. Ces bacteries, qui colonisent l'epiderme et le tube des alvinellidae preleves sur un site hydrothermal du 13#on (dorsale du pacifique oriental), ont ete identifiees comme membres des genres pseudomonas, alteromonas et vibrio. La determination de leur cmi a montre que 92,3% d'entre elles sont resistantes a au moins un des metaux testes et que 57% sont resistantes a plus d'un metal. La capacite de 40 d'entre elles a accumuler les metaux a ete demontree. Une fraction de ces bacteries (19,1%) contient un a cinq plasmides dont les tailles s'echelonnent de 4,6 a 156,9 kb. Les bacteries concernees presentent de fortes resistances pour les metaux testes, et en particulier pour l'arseniate. Elles sont de plus pour la plupart resistances a la penicilinne et au chloramphenicol. Le plasmide le plus frequemment rencontre (45,3 kb) determine la resistance a l'arsenite et a l'arseniate. Ces resistances sont inductibles par chacun de ces composes. La resistance a l'arsenic est egalement inductible chez les souches partiellement curees, ce qui suggere que les plasmides remanents ainsi qu'un ou des genes d'origine chromosomique seraient impliques dans ce mecanisme, l'ensemble des caracteristiques mises en evidence montre l'adaptation de ces micro-organismes a un environnement enrichi en matiere organique et contenant de fortes concentrations en metaux. Leur capacite a accumuler les metaux les rend susceptibles de contribuer au transfert de ces elements toxiques du milieu exterieur vers les cellules epidermiques des polychetes

La photohétérotrophie est la capacité d'utiliser des substrats organiques et de capturer l'énergie lumineuse. Elle est pratiquée par les bactéries phototrophes anoxygéniques aérobies (BPAA), les bactéries contenant de la protéorhodopsine (BPR) et les picocyanobactéries (Synechococcus). Les augmentations de l'export fluvial de carbone organique et de l'exposition de l'océan aux radiations solaires s'intensifient en Arctique, rendant cette région intéressante pour étudier la place des photohétérotrophes dans l'utilisation du carbone et de la lumière. Par l'utilisation de multiples approches de quantification absolue, de diversité culturale et moléculaire, notre étude est la première à caractériser à haute résolution les photohétérotrophes dans l'Océan Arctique. Les picocyanobactéries n'ont été détectées que dans l'estuaire du Mackenzie alors que BPAA et B-PR étaient présentes en mer de Beaufort. La communauté PAA était liée aux apports fluviaux contrairement à celle des B-PR principalement oligotrophe. Les distributions de ces communautés présentaient des patrons différents de celles du bactérioplancton suggérant un avantage écologique de la photohétérotrophie dans ces eaux. La communauté PAA était dominée par un clade nouveau de Betaproteobacteria et par les Rhodobacterales. Les Alphaproteobacteria, notamment des SAR11 et des clades endémiques de SAR116, dominaient la communauté de BPR. La majorité des BPR exprimait activement la PR suggérant de potentiels bénéfices. L'ensemble de nos résultats montre que la photohétérotrophie est répandue dans l'Océan Arctique et suggère que son rôle pourrait être différent en fonction des conditions environnementales rencontrées.

Le métabolisme microbien du dimethylsulfoniopropionate (DMSP), précurseur du gaz climatiquement actif diméthylsulfure (DMS), a été caractérisé dans l‟Arctique canadien en septembre 2008 à l‟aide du traceur 35S-DMSP et de la méthode MAR-CARD-FISH. Le DMSP contribuait en moyenne à 7 et 51% des besoins bactériens en carbone et en soufre, respectivement. Entre 40 et 65% de la communauté bactérienne assimilait le DMSP, avec une forte contribution des groupes Gammaproteobacteria et Alphaproteobacteria (autre que Roseobacter). Les différents assemblages bactériens étaient associés à deux masses d‟eau de surface : celle de l‟Arctique (AS) et celle de la Baie de Baffin (BBS), plus chaude et plus salée. Dans BBS, qui contenait plus de bactéries, la prise de DMSP était plus élevée que dans AS. Ces résultats montrent que les altérations des masses d‟eau anticipées par les modèles climatiques actuels pourraient se répercuter sur la dynamique du DMS(P) et le flux résultant de DMS vers l‟atmosphère.
The bacterial metabolism of dimethylsulfoniopropionate (DMSP), the precursor of the climate-active gas dimethylsulfide (DMS), was characterized in Arctic waters in September 2008, using the radioisotopic tracer 35S-DMSP and the MAR-CARD-FISH method. DMSP contributed on average 7 and 51% of the bacterial requirements in carbon and sulfur, respectively. Between 40 and 65% of the bacterial community assimilated DMSP, with a stronger contribution from the groups Gammaproteobacteria and Alphaproteobacteria (other than Roseobacter). The different bacterial assemblages were associated with two surface water masses: the Arctic Surface (AS) water, and the warmer and saltier Baffin Bay Surface (BBS) water. In BBS, which showed a higher bacterial abundance, the DMSP uptake was higher than in AS. Those results show that the alteration of water mass characteristics anticipated by current climate models could affect the DMS(P) dynamics and the resulting DMS flux to the atmosphere.

Les réponses métaboliques à la limitation de deux souches bactériennes d’Alteromonas macleodii issues d’environnements contrastés (côtier et océanique) ont été étudiées. Chez A. Macleodii, la limitation en fer entraine une réduction de la respiration et induit des variations significatives dans l’expression d’enzymes clé du catabolisme du carbone, en particuliers celles impliquées dans le cycle de Krebs et la glycolyse. Par ailleurs, la souche océanique est moins affectée dans sa croissance que la souche côtière, suggérant une adaptation de ces microorganismes à leur environnement. La combinaison des techniques de microautoradiographie et de CARD-FISH a été développée avec le radioisotope 55Fe, et a démontré le potentiel de cette méthode pour tracer le devenir du fer au sein d’une communauté bactérienne. Les premières applications ont révélé une contribution importante des Gammaprotéobactéries, incluant le genre Alteromonas, dans l’acquisition du fer en mer Méditerranée et en océan Austral. En océan Austral, la demande en fer des bactéries hétérotrophes a aussi été évaluée pendant la campagne KEOPS2. En début de bloom printanier, les bactéries sont en concurrence avec le pico-nanoplancton pour l’accès au fer. L’incorporation du fer par les bactéries est près de 20 fois supérieure lorsque le pico-nanoplancton est retiré des expériences. Une forte corrélation entre incorporation du fer par les bactéries et production primaire a aussi été trouvée. Les résultats suggèrent fortement que la disponibilité en carbone organique dissous conditionne la demande en fer des bactéries hétérotrophes et influe indirectement sur les relations trophiques
The metabolic response of two strains of Alteromonas macleodii, isolated from contrasting marine environments (coastal and oceanic), was investigated. Iron limitation leads to a decrease in respiration and significant changes in expression of several key enzymes associated with carbon catabolism, specifically those involved the citric acid cycle and glycolysis. The study shows strain-specific responses to iron limitation. Growth rate of the oceanic strain was less sensitive to low iron concentrations compared to those of the coastal strain. The study provides new insights into how heterotrophic bacteria acclimatize to low iron concentrations. Thus, by altering carbon metabolism and energy acquisition of heterotrophic bacteria, Fe may affect cycling of carbon in certain oceanic regions. In order identify marine bacterial assemblages actively incorporating iron, microautoradiography combined with CARD-FISH was developed using 55Fe as the radioisotope. Initial application of this technique highlights its potential and shows the major contribution of Gammaproteobacteria, including Alteromonas genus, to iron incorporation in both NW Mediterranean Sea and Southern Ocean. In the Southern Ocean bacterial iron demand was measured during the KEOPS2 cruise. At the beginning of the spring bloom, bacteria competed strongly with pico-nanoplankton for iron. Iron incorporation by bacteria was 20 times higher when pico-nanoplankton was removed. The results suggest that the availability of dissolved organic carbon is a crucial parameter for bacterial iron demand and could indirectly influence trophic relationships

Le réchauffement climatique conduit à une diminution drastique de l’étendue et de l’épaisseur de la banquise entrainant un allongement et une intensification du bloom phytoplanctonique Arctique. L’augmentation de la production primaire pourrait modifier le fonctionnement de cet écosystème ainsi que les communautés bactériennes (CB) impliquées dans la dégradation de la matière organique (MO). Les objectifs de cette thèse étaient (1) de décrire la dynamique spatiale et temporelle in situ des CB lors du développement du bloom ; et (2) d’identifier expérimentalement les acteurs bactériens responsable de la dégradation de la MO excrétée par des microalgues arctiques. Les résultats montrent une forte réactivité des CB en réponse au bloom lors du retrait de la banquise, avec des maxima simultanés entre la chla et l’abondance bactérienne. Des modifications dans la composition des CB (CCB) ont lieu avant et au cours du bloom avec une diminution de la diversité. L’acclimatation rapide des CB à cette nouvelle source de MO phytoplanctonique pourrait être favorisée par l’apport préalable de MO produite par les microalgues de glace et par le tapis algal sous la banquise. Le retrait de la banquise et le développement du bloom conduisent à une CB dominée par les Oceanospirillales et les Flavobacteriaceae. Nos résultats de terrain et expérimentaux soulignent l’importance du genre Polaribacter dans la dégradation de la MO produite lors de bloom arctique dominé par les diatomées. Ils suggèrent également qu’une modification dans la composition du bloom phytoplanctonique (en faveur des picoeucaryotes) liée au réchauffement climatique pourrait avoir des conséquences sur l’activité et la CCB
Global warming leads to a drastic decrease in the coverage and thickness of the ice pack leading to longer and more intense Arctic phytoplankton blooms. The increase in primary production associated to the phytoplankton bloom could induce pronounced changes in the functioning of the Arctic ecosystem, in particular the bacterial communities (BC) implicated in the degradation of organic matter (OM). The objectives of the present thesis were to (1) describe the in situ temporal and spatial dynamics of the BC during the ice retreat and the spring phytoplankton bloom, and (2) identify experimentally the bacterial players responsible for the degradation of OM excreted by different Arctic microalgae. The results show a rapid response of the BC to the phytoplankton bloom during the ice retreat, with simultaneous maxima in chla and bacterial abundance. Modifications in the BC composition (BCC) appear prior and during the phytoplankton bloom with a decrease in the bacterial diversity. The rapid acclimation of the BC to the fresh phytoplankton OM could be due to preceding OM production by ice microalgae or by algal mats attached to the ice. Ice retreat and phytoplankton bloom development lead to a BC dominated by Oceanospirillales and Flavobacteriaceae. Field and experimental results highlight Polaribacter as a key player in the degradation of OM produced during diatom dominated phytoplankton blooms in the Arctic Ocean. Our results also suggest a modification in the phytoplankton community composition (towards picoeukaryotes) linked to global warming could have consequences on the activity and composition of the associated BC