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Laboratoire de microbiologie

Les bioprocédés pour l'environnement tels que les stations d'épuration, les méthaniseurs ou encore les installations de stockage de déchets-bioréacteur, permettent d'exploiter de façon intensive les propriétés naturelles de recyclage et de dégradation des écosystèmes microbiens complexes.

Pendant longtemps, l’étude de ces écosystèmes s’est limitée à une approche systémique reposant sur l’analyse des différences entre flux de matière entrant et sortant. Il est aujourd’hui nécessaire d’entrer dans cette "boîte noire" afin de rationnaliser l'expression des fonctions microbiennes des biomasses épuratrices et d'exploiter au mieux les bioressources contenues dans les déchets organiques. Pour cela, il faut être capable d’aborder à la fois la complexité des populations de micro-organismes présents dans l'écosystème et celle des réactions biochimiques élémentaires fortement interconnectées qui déterminent la performance du bioprocédé.

À partir de 2002, la complexité microbiologique de ces systèmes a pu être abordée grâce à l’acquisition de la plate-forme MIMOSE (MIcrobiologie MOléculaire au Service de l’Environnement), soutenu par la Région Ile-de-France dans le cadre des procédures SESAME (Soutien aux Équipes Scientifiques pour l'Acquisition de Moyens Expérimentaux) puis, à partir de 2007 la constitution du LABE (LAboratoire de recherche sur les Bioprocédés pour l'Environnement) dans le cadre de la procédure CPER 2007-2013 (Contrats de Projets État-Région).

En 2006, des outils d’exploration fonctionnelle relevant de la biogéochimie isotopique ont été adossés au laboratoire de microbiologie (GC- et EA-C-IRMS). Le couplage de ces deux disciplines permet de décrire, de quantifier et de localiser directement au sein des écosystèmes complexes les micro-organismes fonctionnels et les flux de matière qui y sont associés. Ces observations sont ensuite intégrées au sein de modèles simulant le fonctionnement de l'écosystème microbien.

Depuis 2007, le laboratoire se tourne également vers l’utilisation de techniques de biologie moléculaire pour mettre en évidence l’impact de contaminants chimiques typiques des milieux urbains sur les espèces aquatiques. Des approches couplant échantillonnage des contaminants à l'aide de capteurs passifs et biotests de génotoxicité sont en développement. La réponse biologique aux contaminations d’origine urbaine est aussi étudiée à l’échelle de la communauté sur des biofilms de rivière ainsi que l’impact fonctionnel des contaminations par une approche protéomique en cours de développement (biofilms de rivière, gammares).

Thèmes de recherche

Équipements

  • Microscope confocal à balayage laser équipé de micromanipulateurs (LSM510-META, Zeiss)
  • Microscope optique à fluorescence (BX51, Olympus) couplé à un système d'analyse d'image (Komet 5, Andor Technology)
  • Thermocycleurs pour PCR quantitative en temps réel (CFX96, Bio-Rad) et PCR classique (Mastercycler pro S et ep gradient S, Eppendorf)
  • Électrophorèse capillaire sur puce (2100 Bioanalyzer, Agilent)
  • Électrophorèse sur gel en gradient de dénaturant (phorU, Ingeny)
  • Robots de dilution (epMotion 5075LH, Eppendorf)
  • Robot d'extraction (Qiacube, Qiagen)
  • Ultracentrifugeuse destinée à la séparation des acides nucléiques marqués à l'aide d'isotopes stables (Optima MAX, Beckman-Coulter)
  • Appareils de migration et séparation de protéines pour la métaprotéomique (3100 Offgel Fractionator, Agilent)
  • Cytomètre en flux avec trieur de cellules (CyFlow space, Partec)
  • Spectrofluorimètre (Qubit, Invitrogen)
  • Spectrophotomètre UV, visible (Biowave II, WPA)
  • Lecteur de microplaque par absorbance, luminescence, fluorescence (TriStar LB941, Berthold)
  • À venir : séquenceur de nouvelle génération

Partenaires du laboratoire

Institutionnels

Scientifiques

National

International

Enseignement supérieur

Économiques

  • EDF
  • Véolia Environnement
  • CIRSEE et CIRADE, Suez Environnement
  • SEMARDEL (Essonne)

Participation à des instances

Publications

2011

  • Vincent-Hubert, F., et al., Early genotoxic effects in gill cells and hemocytes of Dreissena polymorpha exposed to cadmium, and a combination of B[a]P and Cd. Mutation Research: Genetic Toxicology and Environmental Mutagenesis, 2011. 723(1): p 26-35.
  • Michel, C. et al. , Detection of 8-oxo-dG in cells and hemocytes of Dreissena Polymorpha exposed to model contaminants. Mutation Research: Genetic Toxicology and Environmental Mutagenesis, 2011 (sous presse).

2010

  • Bourgeault, A, et al., Lessons from a transplantation of Zebra Mussels in a small urban river: an integrated ecotoxicological assessment. Environmental Toxicology, 2010. 25(5): p 468-478.
  • Fechner, L.C., et al., Low exposure levels of urban metals induce heterotrophic community tolerance: a microcosm validation. Ecotoxicology, 2010. 20(4): p. 793-802.
  • Fechner, L.C., et al., Combined eukaryotic and bacterial community fingerprinting of natural freshwater biofilms using automated ribosomal intergenic spacer analysis. FEMS Microbiology Ecology, 2010. 74(3): p. 542-553.
  • Limam, R.D., et al., Detection of WWE2-related Lentisphaerae by 16S rRNA gene sequencing and fluorescence in situ hybridization in landfill leachate. Canadian Journal of Microbiology, 2010. 56(10): p. 846-852.

2009

  • Laforgue R., et al., Evaluation of PCR-DGGE methodology to monitor fungal communities on grapes. Journal of Applied Microbiology, 2009. 107(4): p. 1208-1218.
  • Tallec, G., et al., Impact of nitrate-enhanced leachate recirculation on gaseous releases from a landfill bioreactor cell. Waste Management, 2009. 29(7): p. 2078-2084.
  • Mazeas, L., et al., Simultaneous analysis of microbial identity and function using NanoSIMS: Application to anaerobic degradation of methanol. Geochimica et Cosmochimica Acta, 2009. 73(13): p. A853-A853.
  • Qu, X., et al., Anaerobic biodegradation of cellulosic material: Batch experiments and modelling based on isotopic data and focusing on aceticlastic and non-aceticlastic methanogenesis. Waste Management, 2009. 29(6): p. 1828-1837.
  • Qu, X., et al., Combined monitoring of changes in delta(13)CH(4) and archaeal community structure during mesophilic methanization of municipal solid waste. FEMS Microbiology Ecology, 2009. 68(2): p. 236-245.
  • Li, T., et al., Insights into networks of functional microbes catalysing methanization of cellulose under mesophilic conditions. Environmental Microbiology, 2009. 11(4): p. 889-904.
  • Vavilin, V.A., et al., Similar evolution in delta 13CH4 and model-predicted relative rate of aceticlastic methanogenesis during mesophilic methanization of municipal solid wastes. Water Science and Technology, 2009. 60(12): p. 3173-3179.
  • Bouchez, T., et al., Successful bacterial incorporation into activated sludge flocs using alginate. Bioresource Technology, 2009. 100(2): p. 1031-1032

2008

  • Vavilin, V.A., et al., Methanosarcina as the dominant aceticlastic methanogens during mesophilic anaerobic digestion of putrescible waste. Antonie Van Leeuwenhoek International Journal of General and Molecular Microbiology, 2008. 94(4): p. 593-605.
  • Ganesan, A., et al., Cloacibacillus evryensis gen. nov., sp nov., a novel asaccharolytic, mesophilic, amino-acid-degrading bacterium within the phylum 'Synergistetes', isolated from an anaerobic sludge digester. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, 2008. 58: p. 2003-2012.
  • Guermazi, S., et al., Discovery and characterization of a new bacterial candidate division by an anaerobic sludge digester metagenomic approach. Environmental Microbiology, 2008. 10(8): p. 2111-2123.
  • Mazeas, L., et al., Elucidation of nitrate reduction pathways in anaerobic bioreactors using a stable isotope approach. Rapid Communications in Mass Spectrometry, 2008. 22(11): p. 1746-1750.
  • Li, T., et al., Simultaneous analysis of microbial identity and function using NanoSIMS. Environmental Microbiology, 2008. 10(3): p. 580-588.

Composition de l'équipe

 

Scientifiques

Post-doctorants Doctorants Assistants ingénieurs

Ariane Bize (TED-S)


Animateur scientifique
Théodore Bouchez (TED-S)

Responsable technique
Chrystelle Bureau (TED-S)

 

Olivier Chapleur (TED-S)

Lise Fechner (BELCA)

Lauriane Juzan (TED-E)

Jérémy Lebrun (BELCA)

Jean-Jacques Pernelle (TED-E)

Françoise Vincent-Hubert (BELCA)
 

Arnaud Bridier (TED-S)

Élie Desmond (TED-S)

Chloé Deygout (TED-S)

Nelly Badalato (TED-S)

Hugues Carlei (TED-S)

Nadège Durban (TED-E)

Carolina Hoyos (TED-S)

Grégory Marandat (TED-S)

Cécile Michel (BELCA)

Charlotte Richard (TED-S)

Andreia Salvador (TED-S)

Aurélie Germain (BELCA)

Anne Goubet (TED-E)

Céline Madigou (TED-S)