Échanges génétiques chez Frankia en présence de stress environnemental: une étude sur les éléments intégratifs et conjugatifs (ICE)

 

Sébastien Roy

Université de Sherbrooke

 

Domaine : organismes vivants

Programme projet de recherche en équipe

Concours 2011-2012

Bien qu'elles soient peu étudiées en vertu des difficultés à les cultiver en laboratoire, les bactéries du sol appartenant au genre Frankia jouent un rôle critique à l'échelle planétaire. Ces bactéries sont présentes sur tous les continents sauf en Antarctique et transforment l'azote gazeux de l'air en composés azotés solubles. Elles établissent également une symbiose racinaire avec plus de 200 espèces végétales et leur fournissent 70% à 100% de l'azote requis pour leur développement. Il est estimé que 15% à 25% de l'azote fixé sur Terre est attribuable à Frankia.

Dans nos laboratoires, nous étudions comment les activités industrielles et plus précisément les polluants qui en découlent, les métaux lourds, affectent cette symbiose. Mais malgré nos connaissances sur la symbiose de ces microorganismes et leur importance pour le cycle de l'azote, la recherche sur le microorganisme lui-même est ralentie par l'absence d'outils biomoléculaires pour modifier génétiquement ces microorganismes. Ces manipulations sont nécessaires pour décortiquer leur fonctionnement et aussi saisir leur potentiel biotechnologique.

Ce projet nous permettra en un premier temps de caractériser les mécanismes que possèdent les Frankia pour évoluer en échangeant naturellement du matériel génétique.

En un deuxième temps, nous tenterons d'exploiter ces mêmes mécanismes pour introduire des gènes chez des souches choisies de Frankia. Le fruit de ces recherches aura un impact sur la recherche fondamentale (écologie et génétique microbienne), ainsi que dans le domaine des biotechnologies de l'environnement (revégétalisation) et de la santé (antibiotiques).