Pavla Debeljak, enseignante-chercheuse au LRPIA, participe dans ce dernier article à un travail sur les changements saisonniers dans les stratégies d’acquisition du Fe dans les communautés microbiennes de l’océan Austral, utilisant les techniques de métagénomique et d’échantillonnage autonome
Le fer (Fe) régit le cycle du carbone organique dans de grandes parties de l’océan Austral. Les stratégies des divers microbes pour acquérir les différentes formes chimiques de Fe dans des régimes de carbone organique changeant selon les saisons restent cependant mal comprises. C’est sur cette problématique que des chercheurs de Sorbonne Université, le CNRS et de l’école d’ingénieurs SupBiotech ont utilisé la métagenomique dans un article paru le 8 mai dernier, dans la revue Environmental Microbiology. Nous présentons ici des observations métagénomiques saisonnières à haute résolution de la région au large de l’île de Kerguelen (secteur indien de l’océan Austral) où la fertilisation naturelle en Fe induit des efflorescences phytoplanctoniques consécutives au printemps et à l’été.
Seasonal shifts in Fe-acquisition strategies in Southern Ocean microbial communities revealed by metagenomics and autonomous sampling. Zhang, R., Debeljak, P., Blain, S. & Obernosterer, I. (2023) Environmental Microbiology, 1– 14. Available from: https://doi.org/10.1111/1462-2920.16397
Nos données illustrent des schémas saisonniers prononcés mais distincts dans l’abondance des gènes impliqués dans le transport de différentes formes de Fe et de substrats organiques, dans la biosynthèse des sidérophores et dans les enzymes à activité glucidique. La dynamique saisonnière suggère un découplage temporel des besoins des procaryotes en Fe et en carbone organique pendant l’efflorescence printanière du phytoplancton et un accès concerté à ces ressources après l’efflorescence estivale.
Les assignations taxonomiques ont révélé des différences dans les groupes de procaryotes hébergeant des gènes d’une catégorie donnée liée au Fe et des successions saisonnières prononcées ont été observées. Grâce aux espèces metagenomique (MAG – Metagenome assembled species), nous avons pu déchiffrer les gènes respectifs liés au Fe et au substrat organique des taxons individuels affectés à des groupes abondants. Les stratégies écologiques liées à l’acquisition du Fe donnent un aperçu de la manière dont cet élément pourrait façonner la composition de la communauté microbienne, avec des implications potentielles sur les transformations de la matière organique dans l’océan Austral.