Diapositive 1

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La biomasse microbienne représente plus de la
moitié de la biomasse de la planète
Le rôle de l'infiniment petit dans la nature
est infiniment grand Louis Pasteur
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Cycle de lazote

• Fixation d azote atmosphérique
• Nitrification
• Dénitrification

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Oxydation de lammoniac en anaérobiose
Processus anammox
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Cycle de lazote

• Fixation d azote atmosphérique
• Nitrification
• Dénitrification
• Anammox

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Mollicutes
Actinobacteria
Firmicutes
Fusobacterium nucleatum
Cyanobacteria
Deinococcus-Thermus
Thermotoga maritima
Clostridia, Thermoanaerobacteriales
Aquifex aeolicus
Bacilli
Chlorobium tepidum
Bacteroidetes
98,58
Leptospira interrogans
Beta/Gamma-
100,100
Borrelia burgdorferi
100, 98
Spirochaetes
Alpha-
Treponema pallidum
100, 100
Treponema denticola
Delta-
Proteobacteria
Epsilon-
Kuenenia stuttgartiensis
Chlamydiae
Rhodopirellula baltica
Gemmata obscuriglobus
0.10
Planctomycetes
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Anammox bacteria
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Ladderanes
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Functional redundancy in catabolism and
respiration
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Alignements multiples de séquences
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Michael Jetten, Marc Strous et al. Dept
Microbiologie Nimègue Michael Wagner et al.
Dept Ecologie Microbienne Vienne Hans Werner
Mewes et al. Dept Bioinformatique Munich
Denis Lepaslier Eric Pelletier Sophie
Layac Chantal Schenowitz Valérie Barbe Delphine
Mavel Patrick Wincker David Vallenet Claudine
Médigue Nuria Fonknechten Béatrice Ségurens
Genoscope et UMR8030 Génomique Métabolique
EVK1-CT-2000-00050
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La flore procaryote de tous les milieux naturels
analysés est constituée à plus de 99 despèces
non cultivées
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Pourquoi explorer le monde procaryote ?

• compréhension des processus globaux auxquels
  les bactéries prennent une part essentielle et
  qu il faut mieux connaître alors que des
  changements globaux commencent à se produire
• nouveaux éclairages sur l évolution et
  l origine de la vie
• applications

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Pourquoi explorer le monde procaryote ?
production primaire de biomasse et de composés
organiques reste largement méconnue
diversité biochimique des procaryotes reste en
partie ignorée
nouveaux constituants cellulaires
métabolites secondaires
pathogènes
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Pourquoi explorer le monde procaryote ?
Les systèmes procaryotes seront plus faciles à
modéliser
Le comportement des communautés d'espèces
procaryotes sera aussi plus facile à modéliser
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La nature transforme en permanence la biomasse y
compris les déchets de ces transformations, sans
coût énergétique (énergie solaire)
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Depuis quelques décennies l'homme a commencé à
imiter la nature en développant des procédés de
chimie de synthèse faisant appel aux
bioconversions Nous ne sommes qu'au début de
cette mutation inéluctable
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L'industrie chimique commence à être touchée par
deux problèmes majeurs et interdépendants Le
renchérissement du coût des hydrocarbures L'aju
stement à une logique de "développement durable"
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Les solutions à ces deux problèmes doivent viser
à diminuer l'utilisation du carbone fossile
en tant que source d"énergie et matière
première diminuer les coûts de
production diminuer la production de déchets et
de sous-produits polluants
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Ces trois objectifs peuvent être atteints par une
démarche unique qui substitue aux procédés
chimiques actuels des procédés biotechnologiques
qui peuvent être économes en énergie basés
sur des matières premières recyclables (carbone
de la biomasse) non polluants ou recyclant les
déchets
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Linventaire des bioconversions et des enzymes
capables de les catalyser est loin dêtre clos
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Le monde microbien constitue la principale source
dactivités biocatalytiques Or ce monde reste à
explorer
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• Bioconversions
• Inventorier les gènes commandant les réactions
  chimiques du vivant et les cycles biogéochimiques
  des éléments (C,N,P,S)
• séquençage systématique des ADN de flores
  bactériennes de milieux naturels
• recherche de gènes d'intérêt potentiel
• test des activités biocatalytiques

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At this stage, biotechnology's greatest uses are
in medicine and agriculture, but it's greatest
long term impact may well be industrial
Carl Feldbaum Biotechnology Industry
Organisation (BIO) 2004
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Le séquençage massif de lADN est il encore utile
?
Inventaires de gènes codant pour des protéines
et de leurs transcrits Identification de
transcrits sans fonction(s) connue(s) Variabilité
et plasticité des génomes Evolution et
phylogénèse
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Le séquençage reste un préalable incontournable
pour aborder - létude dun organisme
dintérêt fondamental ou pratique - des
questions dordre biomédical - explorer la
biodiversité
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Poursuivre l'analyse et l'annotation de génomes
procaryotes et eucaryotes Contribuer à
l'inventaire des fonctions métaboliques des
bactéries Aller au-delà du séquençage en
testant expérimentalement les activités d'enzymes
du métabolisme bactérien Tenter de modéliser des
processus et des systèmes biologiques
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