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Un éclairage sur la dispersion de l’arsenic en Méditerranée

par Frédéric Magné - publié le , mis à jour le

L’analyse métagénomique de sédiments marins a révélé comment le métabolisme microbien affecte la dispersion de l’arsenic dans différents ports de la Méditerranée. Cette étude publiée dans la revue Molecular Ecology a été réalisée par l’équipe de Philippe Bertin au laboratoire Génétique moléculaire, génomique et microbiologie (CNRS/Université de Strasbourg), en collaboration avec des chercheurs du Bureau de recherches géologiques et minières et d’autres équipes françaises associées au CNRS.

Les micro-organismes qui résident dans les sédiments jouent un rôle crucial dans les cycles biogéochimiques et ont certainement une forte influence sur celui de l’arsenic, un métalloïde responsable de graves pollutions de l’eau et présentant des risques de santé majeurs pour les populations humaines.

L’équipe de Philippe Bertin et ses collaborateurs ont réalisé une étude métagénomique sur les sédiments de deux ports français de la côte méditerranéenne, l’Estaque et Saint Mandrier. Le premier site est fortement pollué par l’arsenic et des métaux lourds, alors que la concentration en arsenic du second site se situe en-dessous des niveaux de toxicité. L’objectif de cette étude était d’élucider l’impact potentiel de la communauté microbienne sur les paramètres géochimiques précédemment relevés sur ces deux sites (*).

L’analyse des séquences métagénomiques effectuée grâce au logiciel RAMMCAP et la comparaison de ces séquences à des données de référence ont permis de faire ressortir les catégories ontologiques de gènes surreprésentées dans les métagénomes des deux sites. Les catégories de gènes liées à la résistance à l’arsenic et à la réduction des sulfates sont surreprésentées à l’Estaque. Par ailleurs, l’identification de marqueurs de séquences spécifiques des bactéries sulfato-réductrices et des bactéries oxydant le soufre a montré que bien que les profils bactériens soient similaires sur les deux sites, la réduction des sulfates est plus significativement associée à l’Estaque.

Ces résultats suggèrent que la réduction biotique des sulfates, la réduction de l’arséniate et la fermentation peuvent, ensemble, expliquer la plus grande mobilité de l’arsenic enregistrée à l’Estaque (*). Ils démontrent également qu’il est possible de tirer des conclusions solides en comparant des métagénomes complexes et semblables au niveau fonctionnel, même si le taux de couverture de leurs séquences est relativement faible.

Figure : Echantillonnage des sédiments dans le port de l’Estaque. © GMGM, Sandrine Koechler
 

 Note

(*) Arsenic in marine sediments from French Mediterranean ports : Geochemichal partitioning, bioavailability and ecotoxicology, Yannick Mamindy-Pajany, Charlotte Hurel, Florence Géret, François Galgani, Fabienne Battaglia-Brunet, Nicolas Marmier, Michèle Roméo, Chemosphere (2013), 90(11):2730-2736, doi:10.1016/j.chemosphere.2012.11.056.

 Référence :

"Metagenomic insights into microbial metabolism affecting arsenic dispersion in Mediterranean marine sediments", Frédéric Plewniak, Sandrine Koechler, Benjamin Navet, Eric Dugat-Bony, Olivier Bouchez, Pierre Peyret, Fabienne Seby, Fabienne Battaglia-Brunet, Philippe Bertin, Molecular Ecology (2013)

Contact chercheurs

Frédéric Plewniak
Mél : f.plewniak@unistra.fr

Philippe Bertin
Génétique moléculaire, génomique et microbiologie (GMGM)
UMR7156 CNRS/Université de Strasbourg
Université de Strasbourg - Institut de botanique
28 Rue Goethe
67083 Strasbourg Cedex
Mél : philippe.bertin@unistra.fr