Abundant proteorhodopsin genes in the North Atlantic Ocean Barbara J. Campbell, Lisa A. Waidner, Matthew T. Cottrell and David L. Kirchman Environmental Microbiology (2008) 10(1), 99-109 Présenté le 10 décembre 2009 – Blandine Lopez et Lucie SOLER – M1 BEM

1. Introduction.

1.1. L’expédition NASB de 2005. D’après M. T. Cottrell

1.2. L’étude de B.J. Campbell et al. Évaluer la diversité et l’abondance du gène de la protéorhodopsine (PR) dans l’Atlantique Nord Estimer l’influence de l’environnement marin sur l’abondance des bactéries portant la protéine PR

1.3. La protéorhodopsine. Jan Liphardt et al. U.S. Department of Energy’s Lawrence Berkeley National Laboratory

1. Introduction. 2. Issue de l’étude.

2.1. Classification du gène PR. 4 groupes s’apparentent aux Alphaprotéobactéries : SAR11 comprenant Pelagibacter ubique (6 clones PR présents) BACRED17H8 (26 clones PR présents) HOT2CO1 (24 clones PR présents) et HTCC2255 (6 clones PR présents) 1 groupe est proche de la Gammaproteobactérie SAR86 (6 clones PR présents) 1 groupe est apparenté aux Flavobactéries (9 clones PR présents)

Séquençage : PCR : amplification des fragments d’ADN. Séquençage par Sanger des 96 clones. QPCR : amplification de 4 séquences choisies. Abondance corrélée avec celle des ARN 16S.

Arbre basé sur la comparaison des séquences des gènes codant pour la PR.

2.2. Abondance du gène PR. En surface :

Abondance du gène PR en profondeur entre Açores et Islande : SAR11 BACRED17H8 Station 2-1 Station 2-5 HOT2C01 Flavo-NASB

2.3. Influences de l’environnement sur l’abondance du gène PR Les échantillons en profondeur Les échantillons en surface Sont étudiés les effets : des nutriments de la chlorophylle a de la lumière

Echantillons en profondeur, il y a une corrélation négative. Sauf pour les Flavo-NASB. OR : Echantillons en surface il n’y a pas d’effet significatif.

1. Introduction. 2. Issue de l’étude. 3. Réflexion sur l’article.

3.1. Mise en corrélation des résultats. Première étude qui fournit une estimation de l’abondance des gènes de PR. Etude de Pommier et al. 2007 a permis l’utilisation des amorces de la QPCR. 50% des bactéries ont la protéorhodopsine, les plus abondants sont HOT2C01 et P.ubique.

Comparaison : Comparaison avec la mer Méditerranée : 13% des bactéries ont des gènes PR 50% en mer des Sargasses. Surprenant car deux milieux pauvres en nutriments. Pourquoi ?

Variations spatiales ou temporelles Variations spatiales ou temporelles ? Méthodologie différente dans l’analyse ? grand insert ou petit insert donnerait des séquences différentes pour le séquençage. Possibilité de sous-estimation.

Comparaison : Quand ils ont comparé avec des banques de données déjà existantes sur la mer des Sargasses, la mer rouge et la mer Méditerranée, les trois groupes les plus abondants étaient bien : SAR11 HOT2C01 BACRED17H8 Régions oligotrophiques.

Nutriments : À faible concentration le phosphate et les nitrates seraient assimilés. À forte concentration ils auraient un effet limitant. (Cotner et al. 1997)

3.2. Critique de l’article. Mise en page : Matériel et méthode à la fin de l’article. Figure insérée au mauvaise endroit. Manque de précision pour une meilleure compréhension. Cependant, une bonne remise en question des résultats avec possibilité de sous estimation.

Conclusion. Premiers à proposer ce type d’étude : Abondance plus ou moins estimée. Influence environnementale observée. Est - ce - qu’il ne faudrait pas corréler ces informations avec les caractéristiques physico- chimiques du milieu ? …

Références : http://www.mattcottrell.org/Research_Cruises/North_Atlantic_Spring_Bloom_- _NASB_2005.html http://fr.wikipedia.org/wiki/PCR_quantitative http://en.wikipedia.org/wiki/Proteorhodopsin http://transcriptome.ens.fr/sgdb/contact/download/200611_Coulpier_PCR.pdf Cotner, J.B., Ammerman, J.W., Peele, E.R., and Bentzen, E. (1997) Phosphorus-limited bacerioplankton growth in the Sargasso sea. Aquat Microb Ecol 13 : 141 – 149. Giovannoni, S.J., Bibbs, L., CHO, J.C., Stapels, M.D., Desiderio, R., Vergin, K.L., et al. (2005) Proteorhodopsin in the ubiquitous marine bactérium SAR11. Nature 438 : 82 – 85. Jan Liphardt et al. U.S. Department of Energy’s Lawrence Berkeley National Laboratory Pommier, T., Canback, B., Riemann, L., Bostrom, K.H., Simu, K., Lunderg, P., et al. (2007) Global patterns of diversity and community structure in marine bacterioplankton. Mol Ecol 16 : 867 – 880. Cours de Biologie Moléculaire de 3ème année de Licence.