Métabolisme microbien sous pression hydrostatique : approche expérimentale in situ

Les environnements sous haute pression hydrostatique, i. E. Les environnements marins (fonds oceaniques et sources hydrothermales) et les environnements souterrains, representent un volume important de la biosphere terrestre. Cependant, les adaptations piezophiles des micro-organismes sont mal comprises. Cette these est donc dediee a l’etude du metabolisme microbien sous pression. Nous avons developpe un nouvel outil permettant l’etude in situ des micro-organismes et des composants cellulaires dans des conditions variees de pression (0-1 GPa) et de temperature (0-200°C). Il s’agit d’une cellule a enclumes de diamant (CED) modifiee, dans laquelle les mesures spectroscopiques (Raman, infrarouge, et absorption des rayons X) a haute resolution sont possibles, ainsi que l’observation en microscopie confocale. Nous avons egalement calibre une nouvelle jauge de pression, afin de realiser des mesures de pression rapides et precises en CED. Nous avons etudie deux reactions metaboliques chez deux micro-organismes piezosensibles sous pression. Nous avons montre par spectroscopie Raman que la fermentation alcoolique chez la levure Saccharomyces cerevisiae se produit jusqu’a 87 ±7 MPa, soit 37 MPa de plus que la pression predite pour cette voie metabolique. De plus, nous avons etabli que la vitesse de reaction est maximale a 10 MPa et 30°C. Nous avons etabli par spectroscopie XANES que la reduction du selenite chez la bacterie Shewanella oneidensis MR-1 se produit jusqu’a 155 ±5 MPa. Ces resultats, non attendus chez des micro-organismes piezosensibles, montrent l’importance potentielle des micro-organismes de surface sur les cycles biogeochimiques en profondeur, ainsi que la puissance des techniques in situ pour l’etude des processus metaboliques microbiens sous pression