Accueil > La Recherche > Les Equipes > Laboratoire de Génomique des Archaea


Equipe : Laboratoire de Génomique des Archaea

Contact : Fabrice CONFALONIERI

Enseignant chercheur - Responsable d’équipe

Équipe : Laboratoire de Génomique des Archaea

Tél : 01 69 15 46 20
Email : fabrice.confalonieri(AT)igmors.u-psud.fr

Bât. 400, pièce n°020

Equipe

Fabrice CONFALONIERI, Professeur, Université Paris-Sud 11
Yvan ZIVANOVIC, Chargé de recherche, CNRS
Arnaud LAGORCE, Maître de Conférences, Université Paris-Sud 11
Murielle DUTERTRE, Technicienne, CNRS

Résumé des principaux résultats

Depuis 2006, date de création de l’équipe, l’essentiel de nos programmes de recherche ont consisté à développer des programmes de génomique fonctionnelle chez une archaeon hyperthermophile et radiorésistante, Thermococcus gammatolerans. Ceci a constitué un véritable challenge car très peu de données ont été publiées sur cet organisme (Jolivet et al, 2003).
1) Nous avons approfondi la caractérisation physiologique de cette archaeon (milieux de culture, courbes de croissance, auxotrophie en acides amines…) puis séquencé avec l’aide du Génoscope son génome.
2) L’obtention de la séquence du génome a permis de clarifier la position dans l’arbre du vivant d’un symbionte/parasite archéen Nanoarchaeum equitans (Brochier et al, 2005). Ce travail a également permis de comparer la composition de plusieurs familles de gènes ainsi que leur synthénie chez les autres espèces de Pyrococcus et de Thermococcus.
3) Enfin, en collaboration avec J. Armengaud (CEA, Bagnols sur Cèzes), nous avons identifié par nanoLC/ MS-MS 1076 protéines (soit près de 50% du protéome théorique) à partir de cultures en phase exponentielle de croissance et de cultures en phase stationnaire. Ce set de données est très important et constitue le plus grand protéome obtenu chez un organisme hyperthermophile.

Nous avons donc évalué la survie cellulaire de T. gammatolerans après irradiation à des doses de 0 à 7500 Gy en fonction de la phase de croissance l’énergie disponible et des conditions de culture.
1) Nos résultats montrent que la radiorésistance de cet organisme n’est pas affectée par la phase de croissance dans la plupart les conditions. Par contre en milieu défini, la résistance de T. gammatolerans diminue considérablement.
2) Nous avons estimé par électrophorèse en champs pulsé, le temps nécessaire à une archaeon pour réparer les chromosomes après exposition à de très fortes doses d’irradiation (7500 Gy) et nous avons montré que les cellules en phase stationnaire réparent plus vite les dommages chromosomiques que les cellules en phase exponentielle de croissance .
3) Nous avons également démontré que les cellules peuvent réparer rapidement ou lentement les cassures sans perte de viabilité cellulaire. Ces résultats suggèrent que la vitesse de réparation des dommages n’est pas un pré-requis pour la radiorésistance de T. gammatolerans.

T. gammatolerans a été isolée dans une source hydrothermale océanique profonde mais très peu de données sont actuellement disponibles chez les archaea concernant les réponses cellulaires face à un stress métallique et également concernant les mécanismes de détoxification que développent les Thermococcales.
1) Nous avons montré que T. gammatolerans est résistant à de nombreux métaux (Cd, Zn, Cu, Co, Ni, As).
2) Dans le cadre du programme de recherche « Toxicologie Nucléaire Environnementale » Nous avons entrepris une étude postgénomique ciblée sur la régulation transcriptionnelle de T. gammatolerans en réponse à une exposition au Cadmium. Les résultats obtenus ont permis d’établir un modèle intégrant la toxicité de ce métal chez une archaeon.
L’ensemble de ces résultats sont regroupés au sein de trois manuscrits soumis à publication.

Enfin, nous avons montré avec le groupe de M. DuBow (IGM, Orsay) qu’il était possible d’isoler des bactériophages à partir de différents biofilms présents dans les sédiments de la Seine ou les sables du désert. Les bactériophages observés en microscopie électronique présentent des morphotypes différents, bien que la majorité appartiennent aux trois classes majeures (Myoviridae, Siphoviridae et Podoviridae). La taille de leur génome estimé après migration en champ pulsé varie entre 29 Kb et 265 Kb. En parallèle, nous avons amplifié par PCR et séquencé, les gènes codant les ARNr 16S des espèces bactériennes majoritaires présentes dans le milieu de culture. Les espèces prédominantes sont des proteobactéries appartenant par exemple aux genres, Aeromonas, Acinetobacter, Pseudomonas, Shewanella…

Mots clés : Archae, Séquençage de génomes, Thermococcus gammatolerans, Toxiogénomique de la réponse aux métaux lourds, Effet des radiations.

Publications

  • Confalonieri F and Sommer S, (2011), Bacterial and archaeal resistance to ionizing radiation, J. Phys. : Conf. Ser. 261 doi:10.1088/1742-6596/261/1/012005
  • Tapias A, Leplat C and Confalonieri F, (2009), Recovery of ionizing-radiation damage after high doses of gamma ray in the hyperthermophilic archaeon Thermococcus gammatolerans, Extremophiles
  • Zivanovic Y, Armengaud J, Lagorce A, Leplat C, Guerin P, Dutertre M, Anthouard V, Forterre P, Wincker P and Confalonieri F, (2009), Genome analysis and genome-wide proteomics of Thermococcus gammatolerans, the most radioresistant organism known amongst the Archaea, Genome Biol 10(6) : R70
  • Leroy M, Prigent M, Dutertre M, Confalonieri F and DuBow M, (2008), Bacteriophage morphotype and genome diversity in Seine River sediment, Freshwater Biology 53 : 1176-1185
  • Forterre P, Zivanovic Y and Gribaldo S, (2007), Structure and evolution of genomes, In : Archaea : Molecular and cellular biology, Cavicchioli, edited by ASM press, pp 411-433
  • Brochier C, Gribaldo S, Zivanovic Y, Confalonieri F and Forterre P, (2005), Nanoarchaea : representatives of a novel archaeal phylum or a fast-evolving euryarchaeal lineage related to Thermococcales ?, Genome Biol 6(5) : R42
  • Prigent M, Leroy M, Confalonieri F, Dutertre M and DuBow MS, (2005), A diversity of bacteriophage forms and genomes can be isolated from the surface sands of the Sahara Desert, Extremophiles 9(4) : 289-96
  • Zivanovic Y, Wincker P, Vacherie B, Bolotin-Fukuhara M and Fukuhara H, (2005), Complete nucleotide sequence of the mitochondrial DNA from Kluyveromyces lactis, FEMS Yeast Res 5(4-5) : 315-22