Deciphering interactions within the epimicrobiota of Saccharina latissima for the discovery of new eco-compatible antifoulings
Exploration des interactions au sein de l’épimicrobiote de Saccharina latissima pour la découverte de nouveaux antifoulings éco-compatibles
Résumé
Brown macroalgae play a crucial role in marine ecosystems and provide a major economic interest. In recent years, the importance of the algal microbiota, essential to the development and survival of macroalgae, has been demonstrated. However, the role of these microorganisms associated with macroalgae, and the importance of interactions between microorganisms within the algal holobiont, remains largely unexplored. This thesis focuses on the model brown macroalga Saccharina latissima, a major species in Europe, whose physiology is strongly influenced by its microbiota, impacting its morphogenesis, growth, and resistance to pathogens. This thesis shows that the surface microbiota of Saccharina latissima is the seat of significant microbial diversity and established chemical communication between microorganisms. The epimicrobiota of Saccharina latissima is characterized by a core bacterial microbiota associated with a core metabolome. However, bacterial, or fungal consortia that vary from one individual to another, modify surface metabolomes. They also involve defense compounds known to be released by macroalgae in response to biotic or abiotic stress. In addition, a large collection of bacterial and fungal strains of epimicrobiota has been built up, and the isolates have shown significant capacity to produce compounds involved in the mechanisms of intercellular communication (quorum sensing (QS)) or inhibiting the growth of biofilms. These results open new perspectives for research into microbial interactions in marine ecosystems, by highlighting putative defense mechanisms in Saccharina latissima. In addition, the identification of metabolites linked to microbial interactions offers opportunities in the field of environmental biotechnologies, notably for the development of environmentally-friendly antifoulings. This thesis also highlights the continuing importance of exploring the macroalgal microbiome to better understand its diversity and its role in the fitness of marine algae.
Les macroalgues brunes jouent un rôle crucial dans les écosystèmes marins et présentent un intérêt économique important. Ces dernières années, l'importance vitale du microbiote algal pour le développement et la survie des macroalgues a été mise en évidence. Pour autant, le rôle de ces microorganismes, ainsi que l'importance des interactions entre microorganismes au sein de l'holobionte algal restent peu explorés. Ce travail de thèse se focalise sur la macroalgue brune Saccharina latissima, une espèce majeure en Europe, dont la physiologie est fortement influencée par son microbiote, impactant sa morphogenèse, sa croissance et sa résistance aux pathogènes. Les travaux de cette thèse montrent que le microbiote de surface de Saccharina latissima abrite une grande diversité microbienne et qu’une communication chimique intense s’établit entre microorganismes. L'épimicrobiote de Saccharina latissima est constitué d'un core microbiote bactérien associé à un core métabolome. Cependant, des consortia bactériens ou fongiques variables d'un individu à l'autre modifient les métabolomes de surface, impliquant des composés d’interactions connus pour être émis chez les macroalgues en réponse à un stress biotique ou abiotique. Par ailleurs, une large collection de souches bactériennes et fongiques de l'épimicrobiote algal a été constituée, et les isolats ont montré d'importantes capacités de production de composés impliqués dans les mécanismes de communication intercellulaire (quorum sensing (QS)) ou inhibant la croissance de biofilms. Ces résultats ouvrent de nouvelles perspectives pour la recherche sur les interactions microbiennes dans les écosystèmes marins, en mettant en lumière des mécanismes putatifs de défense chez Saccharina latissima. De plus, l'identification de métabolites liés aux interactions microbiennes offre des opportunités dans le domaine des biotechnologies environnementales, notamment pour le développement d'antifoulings respectueux de l'environnement. Ce travail de thèse souligne également l'importance continue de l'exploration du microbiome des macroalgues pour mieux comprendre sa diversité et son rôle dans la santé des algues marines.
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