Bactéries magnétotactiques, Polyphosphates, Lac Pavin, Niches biogéochimiques, Gradients chimiques, Microscopie électronique, Inclusions intracellulaires, Biominéralisation, Cytométrie de flux

Le phosphore (P) est essentiel à la vie mais limité ou polluant dans certains environnements. Quelques microorganismes connus pour accumuler le P sous forme de polyphosphates (PolyP) en oxie, à l'interface marine eau-sédiments ou en stations d'épuration, offrent une stratégie prometteuse pour la gestion des ressources de P. Cette thèse fait suite à la récente découverte de bactéries magnétotactiques (MTB) affiliées à la famille Magnetococcaceae (MTBc) séquestrant des PolyP en zone anoxique de la colonne d'eau du Lac Pavin. Les facteurs biologiques et environnementaux de ces processus restent inconnus. Cette thèse a eu pour objectif de décrire les distributions verticales des MTB le long des gradients chimiques de la colonne d'eau et l'abondance relative des MTBc. En alliant les mesures in situ des paramètres physicochimiques, la géochimie des eaux, la microscopie optique et électronique et des statistiques multivariées, mon travail a permis de (i) décrire un morphotype formant des carbonates de calcium intracellulaires, (ii) développer une méthode d'échantillonnage à haute résolution et (iii) identifier la niche biogéochimique des MTBc dont les données ont servi à créer un milieu d'isolement prometteur. La thèse s'est aussi centré sur l'hétérogénéité de séquestration du P des MTBc. Mon travail a permis de (i) créer une classification cellulaire basée sur la description ultrastructurale des inclusions, (ii) identifier une stratification des MTBc le long des gradients chimiques de la colonne d'eau confirmant la relation entre les métabolismes du P et du S et (iii) optimiser la préparation et le marquage des échantillons pour le tri de cellules séquestrant du P par cytometrie en flux.