All in-text references underlined in blue are linked to publications on ResearchGate, letting you... more All in-text references underlined in blue are linked to publications on ResearchGate, letting you access and read them immediately.
After a long period of spermatogenesis (several weeks to months), marine fish spermatozoa are del... more After a long period of spermatogenesis (several weeks to months), marine fish spermatozoa are delivered at male spawning in seawater (SW) at the same time as ova. In some fish species, as the ova micropyle closes quickly after release, these minute unicells, the spermatozoa, have to accomplish their task of reaching the micropyle within a very brief period (several seconds to minutes), for delivery of the haploid male genetic information to the ova. To achieve this goal, their high-performance motile equipment, the flagellum, must fully activate immediately on contact with the SW and then propel the sperm cell at an unusually high initial velocity. The cost of such ‘hyperactivity ’ is a very rapid consumption of intracellular ATP that outstrips the supply. The spermatozoa become rapidly exhausted because mitochondria cannot compensate for this very fast flagellar energy consumption. Therefore, any spermatozoon ends up with two possibilities: either becoming exhausted and immotile or...
Bacterial biofilms, frequently in association with algae, protozoa and fungi, are found on all su... more Bacterial biofilms, frequently in association with algae, protozoa and fungi, are found on all submerged structures in the marine environment. Biofilms are responsible for a range of surface‐associated and diffusible signals, which may moderate the settling behaviour of cells, spores and larvae. Thus, marine microorganisms are a new source of bioactive compounds, which enhance or inhibit the settlement of organisms.
Heterotrophic microbial communities play a central role in biogeochemical cycles in the ocean by ... more Heterotrophic microbial communities play a central role in biogeochemical cycles in the ocean by degrading organic matter through the synthesis of extracellular hydrolytic enzymes. Their hydrolysis rates result from the community’s genomic potential and the differential expression of this genomic potential. Cell-cell communication pathways such as quorum sensing (QS) could impact both aspects and, consequently, structure marine ecosystem functioning. However, the role of QS communications in complex natural assemblages remains largely unknown. In this study, we investigated whether N-acylhomoserine lactones (AHLs), a type of QS signal, could regulate both hydrolytic activities and the bacterial community composition (BCC) of marine planktonic assemblages. To this extent, we carried out two microcosm experiments, adding five different AHLs to bacterial communities sampled in coastal waters (during early and peak bloom) and monitoring their impact on enzymatic activities and diversity...
HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of scientific r... more HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of scientific research documents, whether they are published or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers. L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d’enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés. Microplastic contamination in the Seine River estuary Soline Alligant, Johnny Gasperi, Aline Gangnery, Franck Maheux, Benjamin Simon, Marie-Pierre Halm-Lemeille, Maria El Rakwe, Catherine Dreanno, Jerome Cachot, Bruno Tassin
Marine organisms represent a rather unexplored source of new activity and biological functions of... more Marine organisms represent a rather unexplored source of new activity and biological functions of molecules for biotechnologies. The research in chemical ecology of the marine environment leads to looking at metabolites of recognition or defence produced by these models. Marine bacteria belonging to the Pseudoalteromonas genus of the Gammaproteobacteria class are often found in association with marine eukaryotes, and their ability to produce a variety of biological activities attracted a particular attention. The marine Pseudoalteromonas sp. 3J6 and D41 were selected for their capacity to inhibit the biofilm formation of other bacteria. The study of antibiofilm metabolites synthesised by marine bacteria 3J6 and D41 biofilms can lead to the development of new anti-fouling compounds or applications in surface hygiene. The main originality of these compounds is to be specifically antibiofilm, they have no activity against planctonic bacteria.
Le bassin versant de la Seine peut etre considere comme representatif des bassins hydrographiques... more Le bassin versant de la Seine peut etre considere comme representatif des bassins hydrographiques fortement impactes par l'activite humaine et a ce titre presente une forte pression de pollution. La pollution chimique constitue une menace supplementaire pour des ecosystemes aquatiques deja tres fragiles tels que les estuaires et les zones marines cotieres. Peu d'etudes se sont concentrees sur la contamination et l'impact des microplastiques (MP, taille < 5 mm) dans les ecosystemes estuariens et aucune a ce jour en estuaire de Seine. Le projet Plastic-Seine (GIP Seine-Aval et CPIER Vallee de Seine) vise d’une part a quantifier la presence et le flux de MP dans l'estuaire de la Seine et d’autre part a evaluer leur devenir et leur impact sur differentes especes du reseau trophique. Plusieurs campagnes de terrain ont ete menees depuis mars 2017 sur le continuum eau douce-eau salee a differentes saisons pour echantillonner les eaux de surface, les sediments et sept esp...
Biofilms of heterotrophic bacteria cover organic matter aggregates and constitute hotspots of min... more Biofilms of heterotrophic bacteria cover organic matter aggregates and constitute hotspots of mineralization, primarily acting through extracellular hydrolytic enzyme production. Nevertheless, regulation of both biofilm and hydrolytic enzyme synthesis remains poorly investigated, especially in estuarine ecosystems. In this study, various bioassays, mass spectrometry and genomics approaches were combined to test the possible involvement of quorum sensing (QS) in these mechanisms. QS is a bacterial cell-cell communication system that relies notably on the emission of N-acylhomoserine lactones (AHLs). In our estuarine bacterial collection, we found that 28 strains (9%), mainly Vibrio, Pseudomonas and Acinetobacter isolates, produced at least 14 different types of AHLs encoded by various luxI genes. We then inhibited the AHL QS circuits of those 28 strains using a broad-spectrum lactonase preparation and tested whether biofilm production as well as β-glucosidase and leucine-aminopeptidase activities were impacted. Interestingly, we recorded contrasted responses, as biofilm production, dissolved and cell-bound β-glucosidase and leucine-aminopeptidase activities significantly increased in 4%-68% of strains but decreased in 0%-21% of strains. These findings highlight the key role of AHL-based QS in estuarine bacterial physiology and ultimately on biogeochemical cycles. They also point out the complexity of QS regulations within natural microbial assemblages. This article is protected by copyright. All rights reserved.
Chez les especes ovipares, la mobilite des spermatozoides est essentielle a la realisation de la ... more Chez les especes ovipares, la mobilite des spermatozoides est essentielle a la realisation de la fecondation. La regulation du mouvement des gametes males de deux teleosteens marins ovipares, le turbot (psetta maxima) et le bar (dicentrarchus labrax) a ete etudiee. Les spermatozoides de ces deux especes sont maintenus immobiles au sein du tractus genital par la faible osmolarite du liquide seminal. Chez le turbot, des conditions anoxiques et une forte teneur en co#2 au sein du tractus genital contribuent a l'immobilisation des gametes. La mobilite des spermatozoides de bar et de turbot est activee instantanement par un milieu de forte osmolarite. Les parametres de la mobilite, l'evolution et la regulation du mouvement flagellaire different chez ces deux especes. Chez le bar, le calcium est responsable de l'asymetrie des vagues flagellaires, induisant une circularisation de la nage des gametes. Le mouvement du spermatozoide de turbot n'est pas sensible au calcium. La force ionique est impliquee dans le controle du mouvement flagellaire chez ces deux especes. Le metabolisme energetique regulent le mouvement des spermatozoides. La decroissance des parametres de la nage est due au catabolisme de l'atp intracellulaire. L'atp provient essentiellement des reserves en atp preaccumulees avant l'ejaculation, par la glycolyse anaerobie et aussi par la creatine phosphate. Cependant, la phosphorylation oxydative mitochondriale demeure limitante pour compenser l'hydrolyse de l'atp par les dyneines atpases lors de la nage. Lors de l'activation des spermatozoides de bar et de turbot, le choc hypermosmotique induit des modifications ultrastructurales. Cependant, ces alterations ne sont pas fatales, car ces cellules sont capables de reinitier une seconde phase de mobilite apres une incubation dans un milieu de faible osmolarite, permettant une reconstitution partielle des reserves d'atp. La qualite du sperme de bar et de turbot varie entre individus. Elle depend de plusieurs facteurs : 1) de la technique de collecte des gametes, 2) du phenomene de maturation du sperme au sein des voies genitales chez le turbot, 3) du vieillissement des gametes au cours de la periode de spermiation. Un protocole simple de congelation du sperme de turbot et de bar a ete elabore avec succes.
Suite a l’evenement de grande ampleur d’efflorescence d’Alexandrium minutum et des toxicites asso... more Suite a l’evenement de grande ampleur d’efflorescence d’Alexandrium minutum et des toxicites associees en Rade de Brest en 2012, un projet a ete monte avec la Region dans le cadre du developpement du port de Brest. De juillet a aout 2013, l’Ifremer a organise un echantillonnage serre dans l’estuaire de Daoulas, zone la plus touchee en 2012. De ce suivi et des mesures realisees au laboratoire a ce jour, ainsi que des resultats du reseau Rephy et Velyger, il ressort que : * Alexandrium minutum s’est developpe a nouveau en rade de Brest en 2013 mais a des teneurs inferieures a 2012. * l’episode de bloom et de toxicite superieur aux seuils legaux s’est deroule plus tard qu’en 2012, du 1er juillet jusqu’a 5 aout. * les efflorescences et la toxicite ont touche essentiellement l’estuaire de Daoulas et le Sillon des Anglais. Le secteur Elorn n’a pas ete affecte contrairement a 2012. * Les conditions environnementales 2013 ont ete differentes de 2012, avec une fenetre favorable au developpement d’A. minutum plus tardive qu’en 2012 (temperature de l’eau et insolation plus faibles au printemps 2013) et des apports des rivieres plus faibles au printemps et ete 2013. * Les populations d’A. minutum de la rade sont toutes toxiques et se distinguent genetiquement des autres populations d’A. minutum bretonnes. * Un bloom localise dans l’estuaire de Daoulas peut, par transport hydrodynamique, toucher l’ensemble de la rade sud mais plus difficilement le secteur Elorn. Ce rapport est, comme son nom l’indique, un rapport d’avancement. Toutes les analyses basees sur l’echantillonnage 2013 n’ont pas ete terminees et doit se rajouter au projet une quantification des kystes d’A. minutum dans les sediments de la rade de Brest (rapport d’avancement n°2) ainsi qu’un nouveau suivi du bloom en 2014. Une synthese finale sera realisee pour la fin du projet, en decembre 2014.
All in-text references underlined in blue are linked to publications on ResearchGate, letting you... more All in-text references underlined in blue are linked to publications on ResearchGate, letting you access and read them immediately.
After a long period of spermatogenesis (several weeks to months), marine fish spermatozoa are del... more After a long period of spermatogenesis (several weeks to months), marine fish spermatozoa are delivered at male spawning in seawater (SW) at the same time as ova. In some fish species, as the ova micropyle closes quickly after release, these minute unicells, the spermatozoa, have to accomplish their task of reaching the micropyle within a very brief period (several seconds to minutes), for delivery of the haploid male genetic information to the ova. To achieve this goal, their high-performance motile equipment, the flagellum, must fully activate immediately on contact with the SW and then propel the sperm cell at an unusually high initial velocity. The cost of such ‘hyperactivity ’ is a very rapid consumption of intracellular ATP that outstrips the supply. The spermatozoa become rapidly exhausted because mitochondria cannot compensate for this very fast flagellar energy consumption. Therefore, any spermatozoon ends up with two possibilities: either becoming exhausted and immotile or...
Bacterial biofilms, frequently in association with algae, protozoa and fungi, are found on all su... more Bacterial biofilms, frequently in association with algae, protozoa and fungi, are found on all submerged structures in the marine environment. Biofilms are responsible for a range of surface‐associated and diffusible signals, which may moderate the settling behaviour of cells, spores and larvae. Thus, marine microorganisms are a new source of bioactive compounds, which enhance or inhibit the settlement of organisms.
Heterotrophic microbial communities play a central role in biogeochemical cycles in the ocean by ... more Heterotrophic microbial communities play a central role in biogeochemical cycles in the ocean by degrading organic matter through the synthesis of extracellular hydrolytic enzymes. Their hydrolysis rates result from the community’s genomic potential and the differential expression of this genomic potential. Cell-cell communication pathways such as quorum sensing (QS) could impact both aspects and, consequently, structure marine ecosystem functioning. However, the role of QS communications in complex natural assemblages remains largely unknown. In this study, we investigated whether N-acylhomoserine lactones (AHLs), a type of QS signal, could regulate both hydrolytic activities and the bacterial community composition (BCC) of marine planktonic assemblages. To this extent, we carried out two microcosm experiments, adding five different AHLs to bacterial communities sampled in coastal waters (during early and peak bloom) and monitoring their impact on enzymatic activities and diversity...
HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of scientific r... more HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of scientific research documents, whether they are published or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers. L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d’enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés. Microplastic contamination in the Seine River estuary Soline Alligant, Johnny Gasperi, Aline Gangnery, Franck Maheux, Benjamin Simon, Marie-Pierre Halm-Lemeille, Maria El Rakwe, Catherine Dreanno, Jerome Cachot, Bruno Tassin
Marine organisms represent a rather unexplored source of new activity and biological functions of... more Marine organisms represent a rather unexplored source of new activity and biological functions of molecules for biotechnologies. The research in chemical ecology of the marine environment leads to looking at metabolites of recognition or defence produced by these models. Marine bacteria belonging to the Pseudoalteromonas genus of the Gammaproteobacteria class are often found in association with marine eukaryotes, and their ability to produce a variety of biological activities attracted a particular attention. The marine Pseudoalteromonas sp. 3J6 and D41 were selected for their capacity to inhibit the biofilm formation of other bacteria. The study of antibiofilm metabolites synthesised by marine bacteria 3J6 and D41 biofilms can lead to the development of new anti-fouling compounds or applications in surface hygiene. The main originality of these compounds is to be specifically antibiofilm, they have no activity against planctonic bacteria.
Le bassin versant de la Seine peut etre considere comme representatif des bassins hydrographiques... more Le bassin versant de la Seine peut etre considere comme representatif des bassins hydrographiques fortement impactes par l'activite humaine et a ce titre presente une forte pression de pollution. La pollution chimique constitue une menace supplementaire pour des ecosystemes aquatiques deja tres fragiles tels que les estuaires et les zones marines cotieres. Peu d'etudes se sont concentrees sur la contamination et l'impact des microplastiques (MP, taille < 5 mm) dans les ecosystemes estuariens et aucune a ce jour en estuaire de Seine. Le projet Plastic-Seine (GIP Seine-Aval et CPIER Vallee de Seine) vise d’une part a quantifier la presence et le flux de MP dans l'estuaire de la Seine et d’autre part a evaluer leur devenir et leur impact sur differentes especes du reseau trophique. Plusieurs campagnes de terrain ont ete menees depuis mars 2017 sur le continuum eau douce-eau salee a differentes saisons pour echantillonner les eaux de surface, les sediments et sept esp...
Biofilms of heterotrophic bacteria cover organic matter aggregates and constitute hotspots of min... more Biofilms of heterotrophic bacteria cover organic matter aggregates and constitute hotspots of mineralization, primarily acting through extracellular hydrolytic enzyme production. Nevertheless, regulation of both biofilm and hydrolytic enzyme synthesis remains poorly investigated, especially in estuarine ecosystems. In this study, various bioassays, mass spectrometry and genomics approaches were combined to test the possible involvement of quorum sensing (QS) in these mechanisms. QS is a bacterial cell-cell communication system that relies notably on the emission of N-acylhomoserine lactones (AHLs). In our estuarine bacterial collection, we found that 28 strains (9%), mainly Vibrio, Pseudomonas and Acinetobacter isolates, produced at least 14 different types of AHLs encoded by various luxI genes. We then inhibited the AHL QS circuits of those 28 strains using a broad-spectrum lactonase preparation and tested whether biofilm production as well as β-glucosidase and leucine-aminopeptidase activities were impacted. Interestingly, we recorded contrasted responses, as biofilm production, dissolved and cell-bound β-glucosidase and leucine-aminopeptidase activities significantly increased in 4%-68% of strains but decreased in 0%-21% of strains. These findings highlight the key role of AHL-based QS in estuarine bacterial physiology and ultimately on biogeochemical cycles. They also point out the complexity of QS regulations within natural microbial assemblages. This article is protected by copyright. All rights reserved.
Chez les especes ovipares, la mobilite des spermatozoides est essentielle a la realisation de la ... more Chez les especes ovipares, la mobilite des spermatozoides est essentielle a la realisation de la fecondation. La regulation du mouvement des gametes males de deux teleosteens marins ovipares, le turbot (psetta maxima) et le bar (dicentrarchus labrax) a ete etudiee. Les spermatozoides de ces deux especes sont maintenus immobiles au sein du tractus genital par la faible osmolarite du liquide seminal. Chez le turbot, des conditions anoxiques et une forte teneur en co#2 au sein du tractus genital contribuent a l'immobilisation des gametes. La mobilite des spermatozoides de bar et de turbot est activee instantanement par un milieu de forte osmolarite. Les parametres de la mobilite, l'evolution et la regulation du mouvement flagellaire different chez ces deux especes. Chez le bar, le calcium est responsable de l'asymetrie des vagues flagellaires, induisant une circularisation de la nage des gametes. Le mouvement du spermatozoide de turbot n'est pas sensible au calcium. La force ionique est impliquee dans le controle du mouvement flagellaire chez ces deux especes. Le metabolisme energetique regulent le mouvement des spermatozoides. La decroissance des parametres de la nage est due au catabolisme de l'atp intracellulaire. L'atp provient essentiellement des reserves en atp preaccumulees avant l'ejaculation, par la glycolyse anaerobie et aussi par la creatine phosphate. Cependant, la phosphorylation oxydative mitochondriale demeure limitante pour compenser l'hydrolyse de l'atp par les dyneines atpases lors de la nage. Lors de l'activation des spermatozoides de bar et de turbot, le choc hypermosmotique induit des modifications ultrastructurales. Cependant, ces alterations ne sont pas fatales, car ces cellules sont capables de reinitier une seconde phase de mobilite apres une incubation dans un milieu de faible osmolarite, permettant une reconstitution partielle des reserves d'atp. La qualite du sperme de bar et de turbot varie entre individus. Elle depend de plusieurs facteurs : 1) de la technique de collecte des gametes, 2) du phenomene de maturation du sperme au sein des voies genitales chez le turbot, 3) du vieillissement des gametes au cours de la periode de spermiation. Un protocole simple de congelation du sperme de turbot et de bar a ete elabore avec succes.
Suite a l’evenement de grande ampleur d’efflorescence d’Alexandrium minutum et des toxicites asso... more Suite a l’evenement de grande ampleur d’efflorescence d’Alexandrium minutum et des toxicites associees en Rade de Brest en 2012, un projet a ete monte avec la Region dans le cadre du developpement du port de Brest. De juillet a aout 2013, l’Ifremer a organise un echantillonnage serre dans l’estuaire de Daoulas, zone la plus touchee en 2012. De ce suivi et des mesures realisees au laboratoire a ce jour, ainsi que des resultats du reseau Rephy et Velyger, il ressort que : * Alexandrium minutum s’est developpe a nouveau en rade de Brest en 2013 mais a des teneurs inferieures a 2012. * l’episode de bloom et de toxicite superieur aux seuils legaux s’est deroule plus tard qu’en 2012, du 1er juillet jusqu’a 5 aout. * les efflorescences et la toxicite ont touche essentiellement l’estuaire de Daoulas et le Sillon des Anglais. Le secteur Elorn n’a pas ete affecte contrairement a 2012. * Les conditions environnementales 2013 ont ete differentes de 2012, avec une fenetre favorable au developpement d’A. minutum plus tardive qu’en 2012 (temperature de l’eau et insolation plus faibles au printemps 2013) et des apports des rivieres plus faibles au printemps et ete 2013. * Les populations d’A. minutum de la rade sont toutes toxiques et se distinguent genetiquement des autres populations d’A. minutum bretonnes. * Un bloom localise dans l’estuaire de Daoulas peut, par transport hydrodynamique, toucher l’ensemble de la rade sud mais plus difficilement le secteur Elorn. Ce rapport est, comme son nom l’indique, un rapport d’avancement. Toutes les analyses basees sur l’echantillonnage 2013 n’ont pas ete terminees et doit se rajouter au projet une quantification des kystes d’A. minutum dans les sediments de la rade de Brest (rapport d’avancement n°2) ainsi qu’un nouveau suivi du bloom en 2014. Une synthese finale sera realisee pour la fin du projet, en decembre 2014.
Uploads
Papers