Les microorganismes aérobiques et anaérobiques non cultivables sur milieu synthétique comme source de nouvelles biomolécules aux propriétés novatrices : adaptation à la culture au moyen de puces d'isolement.

 

Katy Leduc

Collège Shawinigan

 

Domaine : organismes vivants

Programme de recherche pour les chercheurs de collège

Concours 2018-2019

Un peu plus de 99 % des microorganismes ne peut être cultivé au moyen des méthodes de culture traditionnelles sur milieu gélosé. De plus, ces méthodes conviennent à la culture de certains phylums seulement et ne permettent pas de représenter fidèlement la diversité microbienne dans des échantillons environnementaux. L'accès à un nombre et à une diversité restreinte de microorganismes limite l'accès à des nouvelles biomolécules d'origine microbienne. Différentes stratégies de culture in situ ont permis de réduire la part des microorganismes non cultivables, notamment les puces d'isolement (iChip). Constitués de dizaines de chambres de culture permettant des échanges avec l'environnement naturel des microorganismes, les iChip assurent la croissance et l'adaptation progressive à la culture en milieu synthétique, augmentant de façon impressionnante l'efficacité de culture. Ce faisant, cette méthode de culture rend possible la recherche de producteurs de nouvelles biomolécules aux propriétés novatrices. Parmi celles-ci se trouvent la bio-cellulose, dont les propriétés en font un composé de choix pour le traitement de plaies causées par des brûlures, et les lipases psychrophiles, d'un intérêt certain pour le développement de procédés moins énergivores de production de biocarburants.
 
Le présent projet vise ainsi à utiliser les iChip pour isoler des microorganismes non cultivables par des méthodes traditionnelles afin d'identifier de nouveaux producteurs de biomolécules d'intérêt dans plusieurs industries, soit la bio-cellulose et les lipases psychrophiles. L'aspect novateur du projet réside dans l'application des iChip à l'isolement de microorganismes anaérobiques, laquelle n'a pas été documentée à ce jour. 
 
Il est anticipé que ce système d'isolement et de culture permettra l'identification de nouveaux microorganismes dans des échantillons environnementaux de même que la description de producteurs de bio-cellulose et de lipases psychrophiles dans de nouvelles niches écologiques. De plus, il sera possible de décrire l'utilisation de ce système dans un nouveau mode de culture, soit en anaérobiose. 
 
D'une durée de trois ans, ce projet aura des retombées considérables sur l'enseignement. Il permettra l'adaptation d'une technique de culture émergente à des fins de formation des étudiants en Techniques de laboratoire, biotechnologies et permettra l'implication de trois stagiaires inscrits au même programme. Il assurera le gain d'une expertise plus spécifique par les membres du CNETE en lien avec l'isolement et la culture de microorganismes non cultivables par des méthodes traditionnelles, cette expertise étant recherchée par plusieurs partenaires de l'équipe pour assurer le développement de nouveaux bioproduits novateurs dont bénéficieront les utilisateurs finaux. Enfin, les résultats de ce projet seront diffusés à la communauté scientifique par le biais de présentations dans divers événements et d'articles auxquels contribueront les stagiaires participant au projet.