Evolution expérimentale adaptative pour optimiser la tolérance de Oenococcus oeni aux conséquences du Changement Climatique

Le (la) doctorant(e) sera accueilli(e) dans l'UMR Procédés Alimentaires et Microbiologiques(UMR PAM) au sein de l’équipe AFIM dirigée par le Pr H. Alexandre. Cette équipe dispose de différents laboratoires équipés sur le campus de l’Université de Bourgogne ainsi qu'une plateforme expérimentale à Poligny. Dans le cadre de ce projet, le (la) doctorant(e) sera accueilli(e) dans les laboratoires de l'équipe à l’Institut Universitaire de la vigne et du Vin (IUVV, 2 rue Claude Ladrey, Dijon).

L'équipe AFIM regroupe une quarantaine de permanents (enseignants chercheurs, chercheurs, ingénieurs, techniciens) et une vingtaine de doctorants et post-doctorants. Les compétentes disciplinaires de cette équipe sont variées et complémentaires : microbiologie, physiologie, fermentation, interactions microbienne, métabolomique, génomique, transcriptomique,.... 

Cette équipe constitue une des trois équipes de l'UMR PAM. Cette UMR compte 145 personnes dont 111 permanents (enseignants chercheurs, ingénieurs, techniciens) et une trentaine de doctorants. Les thématiques de recherche développées au sein de cette UMR s'inscrivent dans quatre grandes thématiques : (1) Les propriétés physico-chimiques de nouvelles sources alimentaires et de nouveaux ingrédients, (2) Les activités des ferments et des microbiomes aimentaires, (3) Les processus physiques, chimiques et biologiques d'altération des aliments, du vin et des micro-organismes, (4) La maitrise des contaminants et la traçabilité.

Trois plateformes technologiques sont adossées à cette UMR : DImaCell Imagerie Spectroscopie, DIVVA (Developpement Innovation Vigne Vin Aliement) et FROMEX (minifromagerie expérimentale)

Dans un contexte de changement climatique, la fermentation alcoolique des moûts de raisin produit des vins de plus en plus riches en éthanol ce qui entrave le bon déroulement de la fermentation malolactique (FML). Cette seconde fermentation, assurée par les bactéries lactiques, confère souplesse, rondeur et une stabilité microbiologique à la plupart des vins rouges. Deux paramètres majeurs impactent la survie des bactéries lactiques en vin : le pH et l’éthanol. Par sa haute tolérance aux conditions œnologiques, Oenococcus oeni est la principale bactérie lactique capable d’assurer le déroulement optimal de la FML en vin.  Sa survie et sa fonctionnalité sont néanmoins mises à l’épreuve dans des vins particulièrement difficiles (pH<3,0, éthanol > 15%). Ce projet vise à mettre en œuvre une expérience d’évolution adaptative de O. oeni afin d’optimiser la tolérance de cette bactérie à l’éthanol. L’évolution adaptative consistera à propager une souche dans un environnement de plus en plus enrichi en éthanol afin de sélectionner des populations hautement tolérantes. Ces populations évoluées seront caractérisées au niveau génomique et une analyse de leur transcriptome et des flux métaboliques en conditions fermentaires permettra de rendre compte des mécanismes moléculaires mis en jeu dans l’acquisition de la tolérance à l’éthanol. Des approches par complémentations génétiques et/ou ARN interférences viendront confirmer la justesse des mécanismes présumés. Une attention particulière sera portée aux changements induits dans la composition lipidique membranaire suite au procédé d’évolution et à l’impact sur la fluidité de la membrane. Ce projet donnera l’essor à des ferments de nouvelle génération apte à assurer la FML dans des matrices modifiées suite au changement climatique tout en apportant des connaissances fondamentales sur les mécanismes moléculaires mis en œuvre.

Ce projet est entièrement financé par le reseau pour l'innovation alimentaire QUALIMENT.

La mise en œuvre de ce projet requière des compétences techniques et théoriques dans le domaine de la microbiologie, de bonnes connaissances du métabolisme microbien et de la génétique bactérienne. La maitrise des outils d’analyse et de comparaison de génomes sera également nécessaire et pourra être renforcée au cours du doctorat.

L’implication dans ce projet requière également la capacité à travailler en équipe, une bonne communication, une capacité de synthèse et de rédaction ainsi qu’une parfaite intégrité scientifique. Le respect des droits, des devoirs et des engagements dans la conduite du doctorat sont énoncés dans la charte des thèses de l’Université de Bourgogne Franche -Comté et le règlement intérieur de l’école doctorale Environnements-Santé (https://e2s.ubfc.fr/).