Objectifs spécifiques

F   Rechercher la présence du gène nif dans les picocyanobactéries marines, gène permettant la fixation d'azote

F    Identifier par la génétique les différentes espèces de cyanobactéries et déterminer si il existe une diversité génétique au sein de 2 taxons de picocyanobactéries distingués par cytométrie en flux: Synechococcus et Prochlorococcus  

Stratégie

F     Gène nif: la recherche d'une activité de type nitrogénase sera effectuée par criblage sur les différentes souches présentes dans les algothèques. Une fois les souches fixatrices identifiées, des sondes moléculaires spécifiques seront élaborées à partir de la séquence des gènes nif correspondants. Ces sondes oligonucléotidiques permettront d'évaluer la présence des populations fixatrices en milieu naturel. L'expression du gène nif du phytoplancton sera mise en évidence in situ par les mesures du taux de fixation de N₂ décrites dans les études bio-géochimiques . Cependant, on ne pourra attribuer une fixation de N₂ à un taxon que dans des cultures axéniques.

F     Identification : L'identification des cyanobactéries s'effectuera à partir des échantillons concentrés ou non et conservés dans l'éthanol. L'ADN total des échantillons sera extrait et les gènes codant pour l'ARN 16S sera amplifié par "Polymerase Chain Reaction" (PCR) à l'aide d'oligonucléotides spécifiques des cyanobactéries. A partir de l'ADN amplifié de chaque échantillon, une mini-banque sera construite, et les différents clones, identifiés par leurs profils de restriction, seront séquencés. Chaque séquence sera intégrée dans un arbre par la méthode du "neighbour-joining" permettant une identification au niveau génétique.  

Laboratoires

Les expérimentations concernant le gène nif seront menées en étroite collaboration avec le laboratoire de Phytoplancton océanique de la station biologique de Roscoff, où plus de 200 souches d'algues et cyanobactéries sont cultivées et notamment de nombreuses cyanobactéries marines provenant de l'océan Pacifique tropical et équatorial et de l'atoll de Takapoto (Tuamotu).

L’identification génétique des cyanobactéries sera effectuée au sein de l’équipe « évolution moléculaire » de l’UMR DIMAR (COM), qui utilise de manière courante les techniques de biologie moléculaire et les traitements informatiques des séquences.

La diversité génétique des picocyanobactéries sera réalisée avec la station Biologique de Roscoff dans le cadre d'un contrat avec Rhône Poulenc. Cette équipe, dirigée par D Vaulot, est spécialisée dans ce domaine et émarge au programme Européen PRODIV. Le génome des souches de picocyanobactéries isolées dans les différents chantiers de l'UR sera étudié à Roscoff.