Mots-Clés

Biofilm, station épuration, antibiotique, séquençage

Description

Un consortium de membres du laboratoire d’Ecologie Fonctionnelle et Environnement (UMR 5245 INP/UPS/CNRS) et du laboratoire INTHERES (UMR 1436 INRAE/ENVT) s’est constitué afin de développer un modèle in vitro de biofilms à partir de biofilms d’égouts. Ce modèle devrait permettre de préciser le rôle des biofilms d’égout dans la dissémination de la résistance aux antibiotiques dans l’environnement. Dans ce cadre, des prélèvements de biofilms et d’eaux usées ont été réalisés dans les canalisations à l’entrée d’une station d’épuration en 2021. Des bioréacteurs CDC continus ont été inoculés avec ces prélèvements. Une agitation à vitesse lente a permis de mimer les contraintes hydrodynamiques liées au flux d’eaux usées dans les égouts (Li et al., 2019). Un milieu permettant le développement des bactéries « naturellement » présentes dans les STEU a circulé continuellement dans le récipient grâce à des pompes comme schématisé dans la figure 2. Des fluoroquinolones ont été ajoutées dans certains réacteurs. Les biofilms développés sur les coupons (en polycarbonate et en béton) du réacteur ont été prélevés à J7 et J14. Selon une approche basée sur la mise en culture sur boîtes de Petri, les bactéries résistantes aux antibiotiques ont été dénombrées. D’autre part, une approche en biologie moléculaire a été initiée.

Il nous reste 1) à comparer la composition des microbiotes et la quantité des gènes de résistance aux fluoroquinolones dans les échantillons environnementaux (eaux usées et biofilm) à celle des biofilms obtenus in vitro et 2) à tester l’effet de concentrations sub-inhibitrices de fluoroquinolones sur la composition des microbiotes et la sélection de GRA dans les biofilms in vitro.

Dans ce cadre, le.la stagiaire M2 aura pour mission de :

- Analyser les données de séquençage haut-débit du gène ARNr 16S, disponibles au démarrage du stage. Brièvement, les OTUs seront définies grâce à l’algorithme Swarm, et l’affiliation taxonomique sera réalisée via l’outil Blast et la base de données Silva. Les analyses statistiques seront ensuite menées dans le logiciel R, avec le package Phyloseq (McMurdie and Holmes, 2013).

- Participer à des expérimentations complémentaires à l’analyse de diversité, via une collaboration avec le laboratoire INTHERES. Il s’agira de la quantification de gènes de résistance aux quinolones par PCR quantitative (gènes qnrA, qnrB, qnrD, qnrS et qepA) et/ou du séquençage de gènes gyrA et parC afin d’en déterminer les mutations. Brièvement, les gènes gyrA et parC seront amplifiés puis séquencés à l’aide de la technologie Illumina MiSeq. Les séquences seront analysées par comparaison à une base de données des gènes d’enterobacteriaceae gyrA/parC. La proportion de chacune des mutations pour le gène considéré sera estimée.

- Mener une analyse statistique intégrée des multiples données générées. Compétences attendues : Ce stage s’adresse à un.e étudiant.e en Master 2 ou en projet de fin d’étude d’un diplôme d’ingénieur. Le.a candidat.e devra avoir des compétences en écologie microbienne, et en bioinformatique, particulièrement en analyse de de la structure des communautés microbiennes par séquençage haut-débit. Des compétences en bioinformatique et microbiologie, seront également appréciées. Enfin, le·la candidat·e devra avoir un goût certain pour le travail en équipe.