Identification des microorganismes sources et étude du mécanisme adaptatif de lipides membranaires bactériens utilisés comme marqueurs d'environnement // Identification of source microorganisms and study of the adaptive mechanism of bacterial membrane lip

Comprendre les interactions entre les organismes et les milieux dans lesquels ils vivent est aujourd'hui essentiel pour prédire et réduire les effets des changements environnementaux se déroulant à l'échelle globale. En modifiant la composition lipidique de leur membrane en réponse aux conditions environnementales dominantes, les organismes vont maintenir une fluidité appropriée et à assurer l'état optimal de la membrane cellulaire. Ce mécanisme naturel d'adaptation aux variations des conditions climatiques et environnementales est particulièrement utile pour comprendre les processus biogéochimiques actuels et l'impact du changement climatique sur ces derniers. Les alkyl tétraéthers de glycérol, lipides membranaires présents dans la membrane des archées et de certaines bactéries, ont fait l'objet d'un intérêt grandissant ces dernières années, car ils constituent les seuls marqueurs microbiens applicables à ce jour aux reconstructions paléoclimatiques à la fois en milieu terrestre et en milieu aquatique. Les bactéries sources de ces composés, pourtant présents dans l'ensemble des milieux naturels, restent encore largement inconnues. Ce projet visera à (i) identifier les bactéries sources des tétraéthers en milieu terrestre mais aussi aquatique et (ii) à étudier avec précision le mécanisme adaptatif de ces microorganismes en réponse aux variations des paramètres environnementaux (température, pH, salinité). Pour ce faire, nous utiliserons une bibliothèque de plus de 500 souches de bactéries Gram-négatif isolées de sols et lacs. Un screening de ces souches sera réalisé pour identifier celles dont la membrane contient des éthers de glycérol. Ces bactéries seront ensuite cultivées, en conditions contrôlées, en faisant en particulier varier de manière indépendante plusieurs paramètres environnementaux (e.g. température, pH, oxygène, salinité). Cette approche mécanistique réalisée à l'échelle microbienne contribuera à une meilleure compréhension des marqueurs environnementaux basés sur les tétraéthers bactériens et devrait permettre d'interpréter avec plus de précision les données (paléo)environnementales obtenues après analyse de ces composés dans les échantillons naturels.
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Understanding the interactions between organisms and their environments is essential today for predicting and mitigating the effects of global environmental changes. By modifying the lipid composition of their membranes in response to prevailing environmental conditions, organisms maintain appropriate fluidity and ensure the optimal state of the cell membrane. This natural mechanism for adapting to variations in climatic and environmental conditions is particularly useful for understanding current biogeochemical processes and the impact of climate change on them. Glycerol dialkyl glycerol tetraethers (GDGTs), membrane lipids present in the membranes of archaea and certain bacteria, have attracted increasing interest in recent years because they are the only microbial markers currently applicable to paleoclimatic reconstructions in both terrestrial and aquatic environments. The bacteria that produce these compounds, despite being present in all natural environments, remain largely unknown. This project aims to (i) identify the bacterial sources of GDGTs in terrestrial and aquatic environments and (ii) precisely study the adaptive mechanisms of these microorganisms in response to variations of environmental parameters (temperature, pH, salinity). To achieve this, we will use a library of over 500 Gram-negative bacterial strains isolated from soils and lakes. These strains will be screened to identify those whose membranes contain glycerol ethers. These bacteria will then be cultured under controlled conditions, specifically by independently varying several environmental parameters (e.g., temperature, pH, oxygen, salinity). This mechanistic approach at the microbial level will contribute to a better understanding of environmental markers based on bacterial tetraethers and should allow for a more precise interpretation of (paleo)environmental data obtained after analyzing these compounds in natural samples.
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Début de la thèse : 01/10/2026

Public funding alone (i.e. government, region, European, international organization research grant)

Concours pour un contrat doctoral - SU

Sorbonne Université SIS (Sciences, Ingénierie, Santé)

398 Géosciences, Ressources Naturelles et Environnement

Le doctorant recherché aura une formation initiale chimie analytique et organique et/ou en microbiologie. Il aura des connaissances dans chacun de ces domaines. Il sera responsable des analyses MALDI et SFC-MS/MS des souches bactériennes au sein du laboratoire de chimie moléculaire de l'Ecole Polytechnique. Il/elle sera également en charge des cultures de microorganismes au sein de l'UMR METIS, de l'isolement des souches estuariennes et des analyses des lipides par HPLC-MS et de l'interprétation des résultats obtenus. Il/elle devra être motivé.e par le travail en laboratoire et avoir une bonne maîtrise de la langue anglaise.
The ideal candidate will have an initial background in analytical and organic chemistry and/or microbiology, with knowledge in each of these fields. They will be responsible for MALDI and SFC-MS/MS analyses of bacterial strains within the molecular chemistry laboratory at École Polytechnique. They will also be in charge of culturing microorganisms within the UMR METIS research unit, isolating estuarine strains, performing lipid analyses by HPLC-MS, and interpreting the results. The candidate should be motivated by laboratory work and have a good command of English.