Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
La prédominance des champignons parmi les micro-eucaryotes dans de nombreux habitats marins, en termes de diversité et de biomasse, ainsi que leurs capacités à produire une forte diversité d’exopolysaccharides et de métabolites secondaires originaux en font de nouveaux modèles d’études à fort potentiel de valorisation susceptibles d’attirer l’attention des opérateurs des biotechnologies. Cet article présente un état de l’art des connaissances liées aux champignons marins ainsi que les applications possibles en biotechnologie, par des approches culturales et moléculaire, notamment par ingénierie inverse.
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The dominance of marine fungi among microeukaryotes in numerous marine habitats in terms of diversity and biomass, and their abilities to produce exo-polysaccharides and secondary metabolites collectively makes the case for better integrating marine fungi into valorization pipelines. This article presents an overview of marine fungi and highlights their potential in biotechnological applications using culture based and molecular approaches, most notably Reverse Engineering.
Auteur(s)
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Gaëtan BURGAUD : Enseignant-Chercheur ESIAB-LUBEM-EA3882 (Brest), France
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Mohamed MEHIRI : Enseignant-Chercheur Université de Nice-Sophia Antipolis-ICN (Nice), France
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Laurence MESLET-CLADIÈRE : Enseignant-Chercheur ESIAB-LUBEM-EA3882 (Brest), France
INTRODUCTION
Le milieu marin est constitué d’une multitude d’habitats, s’étendant des zones côtières aux grands fonds océaniques, dans lesquels les communautés microbiennes jouent des rôles essentiels, notamment par leur implication dans les cycles biogéochimiques. Les recherches menées sur ces différents habitats marins, parfois très atypiques, ont permis de mettre en évidence la richesse des communautés microbiennes par des approches toujours plus innovantes. Ces communautés de micro-organismes, très diversifiées et en constante interaction, constituent un vaste champ d’investigation pour les biotechnologies. Les bactéries et les archées, ainsi que quelques micro-eucaryotes, notamment les microalgues, sont les micro-organismes les plus étudiés en milieu marin. Cependant, de récentes études ont clairement démontré la présence et l’activité de communautés fongiques dans de nombreux habitats marins, ouvrant ainsi tout un champ d’investigation pour mieux comprendre leur diversité, leur biomasse, leurs rôles écologiques, leurs interactions biotiques et abiotiques ainsi que leur potentiel biotechnologique.
Si les propriétés singulières des champignons terrestres et les applications biotechnologiques associées, notamment en biotechnologies rouge, blanche et jaune, ne sont plus à démontrer, qu’en est-il des champignons marins ? Ces micromycètes représentent-ils un nouveau gisement de biomolécules, notamment les enzymes, biopolymères et métabolites secondaires ? Après avoir défini le « concept » de champignons marins et présenté la diversité et les fonctions de ces micro-organismes plus ou moins atypiques, un état de l’art des biomolécules produites par ces organismes et susceptibles d’attirer l’attention des opérateurs des biotechnologies (enseignants-chercheurs, chercheurs, ingénieurs et startups/entreprises) sera exposé. Les approches pratiques dédiées au criblage génétique/génomique des champignons marins pour révéler le potentiel de synthèse de métabolites secondaires seront ensuite présentées afin de mettre à disposition les méthodes et pipelines de valorisation existants visant à exploiter le potentiel biotechnologique des champignons marins.
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KEYWORDS
Biotechnology | Marine Fungi | Secondary metabolites | Exopolysaccharides
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Glossaire
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3. Conclusion
Le microbiome marin n’est pas seulement intéressant d’un point de vue scientifique. Certes, le microbiome marin est à la base de la chaîne trophique marine, joue un rôle essentiel dans les grands cycles biogéochimiques, dans la régulation du climat et dans la lutte contre les effets des changements globaux… Cependant, les micro-organismes marins ont également permis de nombreuses valorisations biotechnologiques, notamment via la découverte de composés bioactifs, d’enzymes et de polymères qui ont trouvé des applications dans les domaines de la biotechnologie.
L’utilisation de techniques toujours plus performantes, notamment les outils à haut débit, la découverte de nouveaux habitats marins, notamment les habitats marins profonds, ainsi que les compétences en mycologie marine de nombreux laboratoires à l’échelle mondiale ouvrent tout un champ de nouvelles perspectives dans ce domaine de recherche.
Si la France possède de nombreux atouts en (micro)biologie marine, avec notamment l’accès aux équipements océanographiques (e.g. de l’IFREMER) et plusieurs équipes de recherche impliquées dans cette thématique (LUBEM EA 3882, université de Brest ; MMS EA 2160, université de Nantes ; MCAM UMR 7245, MNHM Paris et ICN, université de Nice Sophia Antipolis), les efforts pour exploiter ce potentiel restent faibles, en comparaison avec des pays comme la Chine. De futures campagnes océanographiques, comme les campagnes Tara Oceans ou Malaspina, intégrant l’ensemble des composantes du microbiome marin (Bacteria, Archaea et micro-eucaryotes) permettraient de valoriser au mieux le potentiel des micro-organismes marins, et notamment celui encore trop inexploité des champignons marins.
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Conclusion
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - JONES (E.B.G.) et al - Classification of marine Ascomycota, Basidiomycota, Blastocladiomycota and Chytridiomycota. - Fungal Diversity, 73(1), p. 1-72 (2015).
-
(2) - EDGCOMB (V.P.) et al - Marine subsurface eukaryotes: the fungal majority. - Environ. Microbiol., 13(1), p. 172-83 (2011).
-
(3) - ORSI (W.D.) et al - Gene expression in the deep biosphere. - Nature (2013).
-
(4) - RÉDOU (V.) et al - In-depth analyses of deep subsurface sediments using 454-pyrosequencing reveals a reservoir of buried fungal communities at record-breaking depths. - FEMS Microbiol. Ecol., 90(3), p. 908-21 (2014).
-
(5) - RÉDOU (V.) et al - Marine Fungi, in The Marine Microbiome. - Springer, p. 99-153 (2016).
-
(6) - KOHLMEYER (J.), KOHLMEYER (E.) - Marine mycology: the higher fungi. - ...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
AntiSMASH, base de données servant à détecter la production d’antibiotiques chez des micro-organismes : https://antismash.secondarymetabolites.org
PRISM, logiciel de prédiction des métabolites secondaires chez les micro-organismes : https://magarveylab.ca/prism/#!/prism
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Colloque Sea Tech Week, Bioressources marines et leurs applications, a lieu tous les ans à Brest : http://www.seatechweek.eu/
Conférence internationale MaFNaP. Colloque sur les produits naturels des champignons marins, a lieu tous les ans dans des villes d’Europe différentes.
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