Impact des nanoplastiques vecteurs de métaux lourds sur les microorganismes marins

La pollution marine par les plastiques, et en particulier les nanoplastiques, constitue un enjeu environnemental majeur. Ces particules peuvent adsorber ou être conçues pour véhiculer des métaux, qu’ils soient essentiels (ex. Cu, Fe) ou toxiques (ex. Cd, Pb). Leur interaction avec les microorganismes marins, acteurs clés des écosystèmes, reste encore mal comprise.

Ce projet de thèse s’inscrit à l’interface entre microbiologie marine, chimie et biologie moléculaire. Il repose sur une collaboration étroite avec des chimistes développant des nanoplastiques capables de transporter différents types de métaux. L’objectif principal est de comprendre comment les nanoplastiques, seuls ou chargés en métaux, influencent la physiologie des microorganismes marins.

Les questions scientifiques abordées seront notamment :

• est-ce que la présence des métaux modifie l’effet ou la biodégradabilité des nanoplastiques chez les microorganismes marins ?
• Modifient-ils la biodisponibilité des métaux (facilitent-ils leur entrée dans les cellules ou au contraire la limitent-ils) ?
• Quelles sont les réponses cellulaires et moléculaires associées à ces expositions ?

Missions du/de la doctorant(e) :

1. Évaluer la toxicité et/ou l’essentialité des nanoplastiques, seuls ou vecteurs de métaux, sur des microorganismes marins modèles en fonction de leurs réponses aux métaux.

2. Caractériser les réponses cellulaires à l’exposition aux nanoplastiques à l’aide d’approches omiques (transcriptomique, protéomique et/ou métabolomique).

3. Identifier les marqueurs génétiques et moléculaires impliqués dans la dégradation ou l’interaction avec les nanoplastiques, ainsi que dans l’utilisation des métaux et la réponse à leur toxicité.

L’institut des sciences analytiques et de physico-chimie pour l’environnement et les matériaux (IPREM) est une unité mixte de recherche CNRS/UPPA (UMR 5254). Les recherches menées à l’IPREM s’intéressent au développement de connaissances fondamentales en physico-chimie, chimie analytique et microbiologie. Elles sont appliquées à l’étude du vivant et de l’environnement, ainsi qu’aux propriétés fonctionnelles de différentes classes de matériaux. Les travaux de recherche menés au sein de ce projet contribuent ainsi à la compréhension des mécanismes d'essentialité ou de toxicité des métaux grâce à des collaborations interdisciplinaires, notamment entre microbiologistes, écotoxicologistes et chimistes.

Ce projet est mené par un groupe de 13 scientifiques composés de microbiologistes écotoxicologistes, chimistes analyticiens et chimistes théoriciens de l’IPREM. Il est financé par une ANR monoéquipe, OceanCare, pour une durée de 4 ans.

• Master 2 (ou équivalent) en microbiologie, biologie moléculaire ou domaine connexe.
• Compétences en microbiologie expérimentale, notamment en culture bactérienne, et en biologie moléculaire.
• Un intérêt pour les approches interdisciplinaires (interface biologie/chimie).
• Des connaissances en approches omiques seraient un atout.  
• Rigueur, autonomie et capacité à travailler en collaboration.