Proposition d’un projet de thèse – Implication des microRNAs dans la communication plante – microbiote rhizosphérique : Enjeux pour l’ingénierie écologique et la remédiation des sols – École Doctorale « Écologie, Géosciences, Agronomie, ALimentation » (OT131)

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Proposition d’un projet de thèse – Implication des microRNAs dans la communication plante – microbiote rhizosphérique : Enjeux pour l’ingénierie écologique et la remédiation des sols – École Doctorale « Écologie, Géosciences, Agronomie, ALimentation » (OT131)

INFORMATIONS GÉNÉRALES

Acronyme : Rizosfer

Champ disciplinaire 1 : Ecologie

Champ disciplinaire 2 : Agronomie

Trois mots-clés : microRNAs, rhizosphère, communautés microbiennes

Unité d’accueil : UMR 6553-EcoBio/CNRS

DESCRIPTION SCIENTIFIQUE DU PROJET DE THÈSE

Contexte socio-économique et scientifique

Le concept d’holobionte adresse la question de savoir comment plusieurs génomes peuvent coordonner leur expression et fonctionner comme une unité biologique unique. Des données publiées récemment montrent que les microARNs sont largement échangés entre organismes appartenant à différents domaines du vivant. Il est donc concevable que ces derniers joueraient le rôle de messagers pour coordonner l’expression de génomes interagissant ensemble et appartenant à des espèces phylogénétiquement éloignées. Nous avons généré des résultats préliminaires robustes basés sur des approches de séquençage de type haut débit des microRNAs de la rhizosphère, d'observation in situ de la zone de la racine en interaction directe avec le microbiote du sol et d'utilisation de mutants affectés dans la synthèse des microRNA, qui suggèrent fortement un échange massif de microRNAs entre la racine et le microbiote du sol. Ce projet de thèse en cotutelle permettra de compléter ces résultats pour une valorisation en ingénierie écologique (brevets et publications).

Hypothèses et questions scientifiques

Le projet de thèse aura pour objectif de mettre en évidence une nouvelle voie du contrôle des communautés microbiennes (microbiote) de la rhizosphère par les plantes. Lors d’une étude préliminaire, nous avons généré des données robustes basées sur le séquençage de type NGS, qui montrent que ce contrôle met en jeux des échanges de petites séquences dARNs connus sous le terme de microARNs. Un tel contrôle a déjà été mis en évidence chez l’homme dans le cas du contrôle du microbiote intestinal ou encore dans le cas d’interaction plantes/champignons pathogènes. Ce contrôle n'a jamais été abordé dans le cas des plantes et leur microbiote racinaire. Par ailleurs, la littérature récente montre que les microARNs sont largement échangés entre organismes appartenant à différents domaines du vivant et il est très concevable que le microbiote de la rhizosphère soit contrôlé de la même manière par les plantes. En conditions de stress tels que des contaminations du sol par des hydrocarbures (HAPs), une telle interaction présenterait un avantage majeur pour les plantes qui pourraient alors recruter une communauté microbienne spécifique au sein de leur rhizosphère leur conférant une meilleure résistance.

Principales étapes de la thèse et démarche

L’étudiant (e) recruté (e) aura en charge dans un premier temps de compléter les résultats déjà obtenus pour confirmer ces interactions. Ainsi, en utilisant des plantes modèles affectées dans la synthèse et/ou la sécrétion de microRNAs, il/elle analysera la réponse des communautés microbiennes présentes au sein de leur rhizosphère et identifiera les microARNs importants dans le recrutement du microbiote. Dans un second temps, les efforts seront concentrés sur certaines espèces de Spartina, plantes qui ont montré une forte résilience lors de la marée noire du Golfe du Mexique (2010) et qui est un modèle d’étude dans notre équipe.

Approches méthodologiques et techniques envisagées

Il s’agira d’analyser les microARNs produits dans la rhizosphère par les plantes en conditions de pollution par des HAPs et de déterminer s’il en résulte un recrutement de microorganismes spécifiques et potentiellement impliqués dans la dégradation de ces HAPs

Compétences scientifiques et techniques requises pour le candidat

Des connaissances de base dans les domaines de la Génomiqu et de la biologie de la rhizophère sont souhaitées.

Une expérience d’extraction et analyse d’ARN et d’ADN, des notions de Bioinformatique et/ ou de Biologie Végétale seraient un plus

ENCADREMENT DE LA THÈSE

Nom de l’unité d’accueil : UMR6553-Ecobio

Nom de l’équipe d’accueil : Evolution, Génome et Adaptation

Plus d’information sur la description de l’offre téléchargeable ici.