Role of fungi in the recruitment of metals and consequences for the functioning of microbial communities in the Bernadouze peat bog, a study model (METAFUN)
Rôle des champignons dans le recrutement des métaux et conséquence pour le fonctionnement des communautés microbiennes dans la tourbière de Bernadouze, un modèle d’étude (METAFUN)
Abstract
Metals are known for their toxicity to living being but are also essential, many of them being essential to support the metabolic activities of organisms. While studies have shown that iron may limit primary production in some oceanic zones, the role of metals in the functioning of terrestrial environments remains understudied. In peatlands, metals could play a significant role in the functioning of these ecosystems, as the organic matter that makes up the peat might trap metals, limiting their bioavailability. In this study we thus focused on small molecules called metallophores, synthesized by microorganisms either to acquire essential metals or to detoxify their environment. We focused our research on the Bernadouze peatland (Ariège, France) to establish the first inventory of metallophores produced in this type of ecosystem. We present here the analytical developments that allowed us to detect more than fifty metallophores in this complex matrix, including those probably produced by Fungi. We have also developed an inferential approach, based on the analysis of molecular markers using ribosomal RNA genes, to assign these metallophores to their likely producers. These results indicate that peatlands hold significant interest for better understanding the role of metallophores in the functioning of terrestrial ecosystems.
Les métaux sont des éléments connus pour leur toxicité sur le vivant mais aussi pour leur essentialité, nombre d’entre étant indispensables pour soutenir les activités métaboliques des organismes. Si des études ont montré que le fer pouvait limiter la production primaire dans certaines zones océaniques, le rôle des métaux dans le fonctionnement des environnements terrestres reste peu étudié. Dans les tourbières, les métaux pourraient pourtant jouer un rôle non négligeable dans le fonctionnement de ces écosystèmes car la matière organique, qui constitue l’essentiel de la tourbe, pourrait piéger les éléments métalliques les rendant peu biodisponibles. Dans cette étude, nous nous sommes donc intéressés à de petites molécules, les métallophores, synthétisées par les microorganismes soit pour acquérir les métaux indispensables à leur survie, soit pour détoxifier leur environnement. Nous avons concentré nos recherches sur la tourbière de Bernadouze (Ariège, France) afin d’établir le premier inventaire des métallophores produits dans ce type écosystème. Nous présentons ici les développements analytiques qui nous ont permis de détecter plus d’une cinquantaine de métallophores dans cette matrice complexe dont des métallophores probablement produits par les Fungi. Nous avons également développé une approche inférentielle, basée sur l’analyse de marqueurs moléculaires utilisant les gènes de l’ARN ribosomique, afin d’assigner ces métallophores à leurs producteurs probables. Ces résultats démontrent que les tourbières présentent un intérêt certain pour mieux comprendre le rôle des métallophores dans le fonctionnement des écosystèmes terrestres.