Équipe BEAMM

Biodiversité, Écologie et Adaptation

des Microorganismes Magnétotactiques

Objectif de l’équipe

Notre équipe s’intéresse à la biodiversité, l’écologie et l’adaptation des microorganismes aux contraintes environnementales dans les milieux aquatiques à forte pression physicochimique.
Images de microscopie électronique en transmission de bactéries magnétotactiques environnementales. Les barres d'échelle correspondent à 0,5 µm.

Nous menons une mission d’exploration de la diversité pour :

  • Révéler de nouvelles innovations biologiques et stratégies écologiques impliquées dans le fonctionnement et l’évolution du vivant
  • Proposer des modèles microbiens à forte valeur ajoutée dans le domaine des biotechnologies
L'un des laboratoires naturels de l'équipe, le lac Pavin en Auvergne.

Nous nous intéressons également aux mécanismes sous-jacents afin de :

  • Déterminer les bases génétiques, moléculaires et physiologiques impliquées dans la détection et la séquestration des éléments chimiques physiologiquement importants ou toxiques,
  • Élucider les bases fonctionnelles et évolutives des organites procaryotes très spécialisés, et
  • Comprendre les réponses des microorganismes aux fluctuations environnementales et leurs impacts dans les cycles biogéochimiques à l’échelle du cycle de vie de l’organisme jusqu’à l’échelle des temps géologiques.
Images de microscopie électronique en transmission et cartographies chimiques du Fe et du Ca de bactéries magnétotactiques du lac Pavin produisant des inclusions de carbonate de calcium

Interdisciplinarité

Ces missions sont assurées par plusieurs projets individuels s’inscrivant dans une approche scientifique circulaire et intégrative au niveau de l’équipe, dans laquelle nous appréhendons les questions et les systèmes à différentes échelles de temps et de complexité biologique ; i.e. de l’échelle nanométrique aux écosystèmes, et du moléculaire aux communautés. Notre fonctionnement repose sur un réseau d’interactions entre des approches globales exploitant les données de haut débit de dernière génération et des approches mécanistiques et pluridisciplinaires impliquant des échantillonnages en milieu aquatiques, la culture, la physiologie microbienne, la biochimie, la biologie moléculaire et différentes approches de microscopie, de spectroscopie et de phylogénie moléculaire.

Transmission electron microscopy image of colorised magnetosome chains of a magnetotactic cocci

Financements en cours

Ø  2024-2025 : Programme de recherche à risque CEA, action d’amorçage (Coordination C. Monteil). Collaboration with E. Pelletier (Genoscope, Evry) and K. Benzerara (IMPMC, Paris).

Exploration de la biodiversité et culture des microorganismes photosynthétiques pour les biocarburants de demain

 

Ø  2024-2025 : Appel à projet interdiscilinaire IM2B. P. Ortet in collaboration with C. Jourlin-Castelli (BIP, Marseille).

Décryptage du réseau de régulation impliquant le régulateur central du chimiotactisme et des acteurs de la synthèse et de la détection du di-GMPc par une combinaison d’approches in silico, in vitro et in vivo

 

Ø  2024-2026: ANR PRC MTB-CPR (Coordination C. Lefevre). Collaboration with R. Méheust (Genoscope, Evry).

Deciphering the ecology and functioning of the symbiotic relationships between nanobacteria (CPR) and magnetotactic bacteria

 

Ø  2022-2025: ANR PRC SymbioMagnet (Coordination C. Lefevre). Collaboration with N. Menguy (IMPMC, Paris) and D. Vallenet (Genoscope, Evry).

Deciphering the biodiversity, ecology and evolution of magnetotactic symbiosis

 

Ø  2022-2025: ANR PRC CarboMagnet (Coordination C. Monteil). Collaboration with K. Benzerara (IMPMC, Paris), D. Vallenet (Genoscope, Evry) and D. Jézéquel (IPGP, Paris).

Contribution of magnetotactic bacteria forming intracellular carbonate mineral phases to the sequestration of inorganic carbon and alkaline earth elements

 

Ø  2021-2024: ANR PRCi franco-allemande ANCESMAG (Partner C. Lefevre). Collaboration with D. Schüler (Bayreuth University) and G. Perrière (LBBE, Lyon).

Ancestral sequence reconstruction and functional expression of proteins involved in bacterial magnetosome biogenesis.

 


Responsable d'équipe

Christopher LEFEVRE

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Mots clés

Microbiologie, microscopie, écologie, biodiversité, évolution, biominéralisation, magnétotaxie, chimiotaxie, systèmes à deux composants (TCS), interactions symbiotiques, biologie moléculaire, génomique, intelligence artificielle (IA).