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Caractérisation Et Sources De Variation Du Métabolome: Le Cas De L'algue Brune Lobophora Des Écosystèmes Coralliens De N

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Caractérisation Et Sources De Variation Du Métabolome: Le Cas De L'algue Brune Lobophora Des Écosystèmes Coralliens De N Caractérisation et sources de variation du métabolome : le cas de l’algue brune Lobophora des écosystèmes coralliens de Nouvelle-Calédonie Julie Gaubert To cite this version: Julie Gaubert. Caractérisation et sources de variation du métabolome : le cas de l’algue brune Lobophora des écosystèmes coralliens de Nouvelle-Calédonie. Biodiversité et Ecologie. Sorbonne Université, 2018. Français. NNT : 2018SORUS530. tel-02926162 HAL Id: tel-02926162 https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-02926162 Submitted on 31 Aug 2020 HAL is a multi-disciplinary open access L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est archive for the deposit and dissemination of sci- destinée au dépôt et à la diffusion de documents entific research documents, whether they are pub- scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, lished or not. The documents may come from émanant des établissements d’enseignement et de teaching and research institutions in France or recherche français ou étrangers, des laboratoires abroad, or from public or private research centers. publics ou privés. Sorbonne Université Ecole doctorale des Sciences de l’Environnement (ED 129) IRD Nouméa / UMR Entropie NUI Galway/ Marine Biodiscovery Laboratory Caractérisation et sources de variation du métabolome : le cas de l’algue brune Lobophora des écosystèmes coralliens de Nouvelle-Calédonie Par Julie GAUBERT Thèse de doctorat de Biologie Marine – Ecologie Chimique Dirigée par Claude PAYRI et co-dirigée par Olivier THOMAS Présentée et soutenue publiquement le 12 Octobre 2018 Devant un jury composé de : CULIOLI, Gérald (Maître de conférences, MAPIEM) Examinateur HELLIO, Claire (Professeur, UBO) Rapporteur LEBLANC, Catherine (Directrice de Recherche, CNRS) Examinatrice LEMEE, Rodolphe (Professeur, UPMC) Examinateur PRADO, Soizic (Professeur, MNHN-CNRS) Rapporteur ZUBIA, Mayalen (Maître de conférences, UPF) Examinatrice PAYRI, Claude (Directrice de Recherche, IRD) Directrice de thèse THOMAS, Olivier (Professeur, NUIG) Co-directeur de thèse Remerciements Je tiens tout d’abord à remercier mes encadrants Claude Payri & Olivier Thomas pour m’avoir permis de réaliser cette thèse. Merci de m’avoir soutenu depuis mon stage de master II dans ce projet. Merci pour tout ce que vous m’avez appris et vos précieux conseils. Un très grand merci à Stéphane Greff pour toute l’aide que tu m’as apportée dans le traitement des données métabolomiques et les analyses. Merci pour m’avoir initiée à la GC- MS, appris les réseaux moléculaires, pour ta patience et ta sympathie ainsi que ton accueil à la Station Marine d’Endoume. C’est un plaisir de travailler avec toi. « Grâce » à mes échantillons, tu es devenu expert en remplacement de capillaires UHPLC-MS-qTOF. Merci également à Thierry Pérez pour m’avoir permis de faire deux séjours à la Station Marine d’Endoume sur la plateforme Mallabar. Merci à Jean-Charles Martin pour les scripts R de filtrage des matrices en sortie d’XCMS. Un grand merci à toute l’équipe de l’Université de Galway avec qui j’ai passé 5 mois : Hiren Solanki, pour ton aide sur la VLC et la LC-MS, avec ces nombreux problèmes techniques à résoudre; Navdeep pour la purification de composés et la VLC ; Kevin Calabro, pour ta présence indispensable au labo, tes bons conseils et les analyses des spectres RMN ; Daniel Rodriguez pour ton aide sur la SPE. Merci à Perrine Lasserre pour les pauses café- gâteaux et les séances de sport qui m’ont fait beaucoup de bien entre de longues heures de labo. Je tiens également à remercier les chercheurs qui m’ont aidé à Nouméa car on peut parfois se sentir éloignés dans un centre à l’autre bout du monde. Un grand merci à Vincent Dumontet pour tes conseils en chimie, ton aide au labo, ta sympathie et ta bonne humeur. Merci à Linda Guentas pour ta gentillesse, ton accueil à l’UNC et ton aide dans les tests antibactériens. C’est toujours agréable de travailler avec toi. Merci à toute l’équipe de l’IAC qui m’a permis de faire différents tests de bioactivité sur la mouche des fruits, les champignons et la tique des bovins: Marine Toussirot, Valérie 1 Kagy, Christian Mile, Thomas Hue et Carole Martin. Merci pour votre accueil chaleureux et votre sympathie. Merci à Riccardo Rodolpho-Metalpa pour m’avoir aidé dans la réalisation de ma dernière expérience de thèse sur l’effet de l’acidification. J’ai enfin pu découvrir le fameux site de Bouraké ! Merci également aux membres du comité de thèse pour leurs conseils avisés : Christophe Vieira, Mayalen Zubia et Gérald Culioli ainsi qu’aux membres du jury et rapporteurs de cette thèse qui ont accepté de lire et d’évaluer ce travail. Merci aux pilotes de l’IRD : Miguel, Sam et Philippe, ainsi qu’à mes binômes de plongée : Bertrand, Christophe, Eric, Thomas et Valentin, sans qui toutes ces sorties en mer n’auraient pu être réalisées. Premier dugong de ma vie lors d’une sortie avec vous ! Merci également à tous mes amis du caillou, aux nombreux doctorants et stagiaires qui m’ont soutenu dans les moments plus difficiles, les hauts et les bas de la thèse et qui ont su ne pas me tenir trop rigueur de mes gros coups de stress. Merci à ma chère collègue de bureau Chloé Martias pour tous les rires et les pleurs partagés. Ta joie de vivre des îles et ta générosité vont beaucoup ma manquer. Une pensée pour mes amies d’enfance, Sophie, Elodie et Charlotte ainsi que Manue, pour votre regard captivé quand je parle de ma thèse même si vous ne comprenez pas trop ce que je fais. Un immense merci à ma famille et leur soutien sans faille dans tout ce que j’entreprends. Merci d’être toujours là malgré la distance, j’ai tellement de chance de vous avoir et de pouvoir partager la passion de la plongée avec vous. Enfin merci à Germain Boussarie pour toute l’aide scientifique et psychologique que tu m’auras apporté tout au long de cette thèse. Sans toi, je n’en saurais pas là aujourd’hui et je serais probablement toujours derrière mon écran à chercher à résoudre mes erreurs sur R… Merci pour le bonheur que tu m’apportes chaque jour et pour supporter mes pics de stress... 2 Sorbonne Université Ecole doctorale des Sciences de l’Environnement (ED 129) IRD Nouméa / UMR Entropie NUI Galway/ Marine Biodiscovery Laboratory Caractérisation et sources de variation du métabolome : le cas de l’algue brune Lobophora des écosystèmes coralliens de Nouvelle-Calédonie Par Julie GAUBERT Thèse de doctorat de Biologie Marine – Ecologie Chimique Dirigée par Claude PAYRI et co-dirigée par Olivier THOMAS Présentée et soutenue publiquement le 12 Octobre 2018 Devant un jury composé de : CULIOLI, Gérald (Maître de conférences, MAPIEM) Examinateur HELLIO, Claire (Professeur, UBO) Rapporteur LEBLANC, Catherine (Directrice de Recherche, CNRS) Examinatrice LEMEE, Rodolphe (Professeur, UPMC) Examinateur PRADO, Soizic (Professeur, MNHN-CNRS) Rapporteur ZUBIA, Mayalen (Maître de conférences, UPF) Examinatrice PAYRI, Claude (Directrice de Recherche, IRD) Directrice de thèse THOMAS, Olivier (Professeur, NUIG) Co-directeur de thèse 3 4 Sommaire INTRODUCTION GENERALE 11 1. Importance des algues dans les écosystèmes coralliens 13 2. Les macroalgues, un réservoir de molécules 15 2.1. La chimie et l’écologie chimique chez les macroalgues 15 2.2. Des connaissances sur l’écologie chimique des algues à renforcer 17 3. Le genre Lobophora 19 3.1. Une macroalgue commune des récifs coralliens 19 3.2. Un genre souvent associé aux récifs dégradés 20 3.3. Qu’en est-il des connaissances sur la chimie des Lobophora ? 21 3.4. Quatre espèces choisies pour notre étude 25 4. La métabolomique, un outil intéressant au service de l’écologie chimique des algues 28 4.1. Le métabolome: brève présentation 28 4.2. La métabolomique, la dernière branche des techniques « omiques » 28 4.3. Un peu de technique… 29 4.4. Les applications de la métabolomique 34 4.5. La métabolomique du côté des algues 34 4.6. La métabolomique pour étudier le métabolome de Lobophora 37 Sites d’étude 39 Objectifs de thèse 42 Plan de thèse 43 Références 47 PARTIE 1. DIVERSITE CHIMIQUE DE LOBOPHORA ET POTENTIEL DE VALORISATION 55 CHAPITRE 1. Caractérisation de la diversité chimique de trois espèces de Lobophora 57 1. Contexte de l’étude 59 2. Matériel & méthodes 60 2.1. Récoltes de Lobophora 60 2.2. Extraction brute 60 2.3. Chromatographie liquide sous vide (VLC Vacuum Liquid Chromatography) 61 2.4. Purification de la fraction F4 (100% MeOH) de L. rosacea 62 2.5. Purification de la fraction F4 (100% MeOH) de L. sonderii 63 2.6. Purification des fractions F3 et F4 L. monticola 63 2.7. SPE en phase normale des fractions F5 issues de la VLC (§ 2.3) de L. rosacea, L. monticola et L, sonderii. 64 2.7.1 Analyses en Résonance Magnétique Nucléaire (RMN) 65 2.7.2 Purifications des fractions issues de la SPE en phase normale 65 2.8. Fractionnement sur colonne de silice ouverte des nouvelles collectes de masse 67 3. Résultats & discussion 69 3.1. Purification des premières collectes de masse de L. sonderii, L. rosacea et L. monticola fractionnées en phase inverse 69 3.2. SPE en phase normale des fractions F5 issues de la VLC de L. rosacea, L. monticola et L. sonderii 73 3.3. Fractionnement en phase normale de secondes collectes de masse 77 5 3.4. Bilan sur les études chimiques entreprises sur les trois espèces de Lobophora 78 4. Conclusion 79 Figures supplémentaires 81 Références 82 CHAPITRE 2. Mise au point des tests de bioactivité sur les fractions algales 83 I- Recherche de bioactivités des extraits et fractions de L. sonderii, L. rosacea et L. monticola 85 A. Recherche d’activités pesticides à partir d’extraits bruts issus de L.
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