Sujet de thèse

Dégradation bactérienne du dichlorométhane

Le dichlorométhane (DCM ; CH2Cl2) est un polluant majeur, retrouvé dans l’environnement, de nos jours. Cette molécule est produite, en faible quantité, lors de certains phénomènes naturels tels que la combustion de biomasse, d’éruptions volcaniques. ou par des algues. Son utilisation dans l’industrie a conduit à des rejets importants dans l’environnement. Ces rejets sont problématiques car le DCM est toxique pour les humains. Il est également impliqué dans la destruction de la couche d’ozone.

Principales sources d’émissions du DCM dans l’environnement. Actuellement, la production industrielle est la principale source de DCM dans l’environnement.

En 1985, des scientifiques suisses ont isolé, dans un site pollué, plusieurs bactéries capables de transformer ce composé toxique en d’autres composés moins nocifs. Ces bactéries peuvent être utilisées dans des procédés de biodépollution également appelés bioréhabilitation ou bioremediation en anglais. Ces procédés de biodépollution peuvent être mis en place sur des sites pollués ou directement sur les effluents d’un site industriel. Parmi ces bactéries dégradant le DCM, Methylorubrum extorquens DM4 est devenue la souche modèle pour l’étude de ce métabolisme.

La bactérie M. extorquens DM4 a été isolée d’un site industriel. Sa capacité a dégradé le DCM pourrait être utilisée pour la dépollution de sites pollués.

Methylorubrum extorquens DM4 est capable de détecter ce polluant et d’adapter son « comportement » en conséquence. En effet, la production de l’enzyme DcmA impliquée dans la dégradation du DCM est régulée par la présence de ce polluant. L’enzyme DcmA est peu produite en absence du DCM mais elle devient importante lorsque le DCM est détecté par la bactérie. La détection se fait par un mécanisme ressemblant à une « clé / serrure ». La bactérie produit une « serrure » qui l’empêche de produire la protéine DcmA en trop grande quantité. Le polluant DCM est une « clé » permettant l’ouverture de la « serrure » et de débloquer la production de DcmA. Les mécanismes moléculaires de cette régulation restent encore mystérieux.

Schéma simplifié du modèle de régulation de la production de DcmA par le régulateur DcmR.

Étude des mécanismes de régulation

Le but de ma thèse était d’étudier les mécanismes moléculaires impliqués dans cette régulation.

Résultats obtenus au cours de ma thèse

Durant ma thèse, en partenariat avec d’autres chercheurs, j’ai obtenu des résultats permettant de mieux comprendre cette régulation.

  • Identification de nouveaux gènes régulés en présence de DCM (publié dans Chaignaud et al., 2017)
  • Correction de l’annotation du génome de Methylorubrum extorquens DM4 (publié dans Bibi-Triki et al., 2018)
  • Meilleure compréhension du mécanisme d’action du régulateur DcmR (publication en cours d’écriture)

Manuscrit de thèse

Mon manuscrit de thèse est disponible via ce lien.