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Thèse en sciences environnementales : méthylation du mercure par les microorganismes - H/F

Cette offre est disponible dans les langues suivantes :
Français - Anglais

Date Limite Candidature : lundi 4 juillet 2022

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Informations générales

Référence : UMR5254-SOPPUY-045
Lieu de travail : PAU
Date de publication : lundi 13 juin 2022
Nom du responsable scientifique : Marisol GONI URRIZA
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 3 octobre 2022
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

I. Le contexte scientifique
Le mercure (Hg) est un polluant global sur Terre, qui peut être converti en méthylmercure (MeHg), hautement toxique, qui est ensuite bioamplifié et bioaccumulé le long de la chaine trophique. Les microorganismes, en particulier les bactéries sulfato-réductrices (BSR) jouent un rôle important dans cette transformation, mais les mécanismes cellulaires et environnementaux à l'origine de la production de méthylmercure ne sont pas bien compris. Bien que les gènes hgcA et hgcB soient nécessaires pour la méthylation de Hg (Parks et al. 2013), les étapes de méthylation de Hg restent peu décrites et nous nous focalisons sur la caractérisation de Hg à l'échelle cellulaire pour progresser dans la compréhension de ces processus, depuis l'acquisition de Hg jusqu'à l'export de MeHg. Notre équipe étudie la souche modèle Pseudodesulfovibrio hydrargyri BerOc1. Nous développons une approche interdisciplinaire combinant la génétique, la chimie analytique basée sur la spectrométrie de masse, les techniques d'imagerie élémentaire et la spectroscopie d'absorption des rayons X pour étudier les différentes étapes menant à la méthylation de Hg.
Très récemment, nous avons identifié de nouveaux gènes chez P. hydrargyri ayant un impact dans la méthylation/déméthylation de Hg (Thèse S Barrouilhet) et notre projet (projet ANR Micromer) vise en particulier à mieux cerner le rôle de ces gènes.

II. Les objectifs
L'objectif principal de cette thèse est de clarifier les mécanismes de méthylation/déméthylation du mercure chez la bactérie sulfato-réductrice P. hydrargyri BerOc1. Pour cela, nous nous focaliserons sur le rôle des gènes que l'on suspecte être impliqués dans ces processus en comparant la souche sauvage à des mutants délétés ainsi qu'à d'autres souches capables de déméthyler le MeHg mais incapables de méthyler le mercure inorganique. Nos objectifs spécifiques sont de préciser :
1- L'acquisition de Hg : la méthylation est-elle gouvernée par les premières étapes (reconnaissance et acquisition de Hg) ? Quelles sont les espèces extracellulaires de Hg et comment affectent-elles l'acquisition du métal ?
2- Export de Hg : Hg et MeHg sont-ils exportés et cela affecte t-il les processus de méthylation/déméthylation ?
3- Rôle des métabolites : comment les métabolites (thiols, sulfures etc…) produits par les bactéries affectent-ils les espèces mercurielles et leur prise en charge ?

Pour cela, le candidat mettra en œuvre une approche basée sur les techniques d'imagerie élémentaire (microscopie électronique à transmission, nano-fluorescence X sur rayonnement synchrotron…) et de spectroscopie d'absorption des rayons X (Xanes, Exafs) pour localiser le mercure à l'échelle cellulaire et déterminer sa spéciation (Isaure et al. 2020). L'étudiant devra également assurer la mise en place de cultures bactériennes et la quantification du mercure et methylmercure (GC-ICP MS).

III. Plan de travail
1- Etude bibliographique
2- Cultures bactériennes, croissances bactériennes et quantification du mercure inorganique et MeHg (GC-ICP MS)
3- Mise au point des techniques d'imagerie élémentaire (TEM-EDS, nano XRF)
4- Détermination de la spéciation de Hg par spectroscopie d'absorption des rayons X (XAS).
Le travail de thèse implique des déplacements (travail en collaboration avec le BIC à Bordeaux, expériences synchrotron).

Le/la candidat(e) doit être diplômé(e) d'un master en chimie environnementale, géosciences, physico-chimie, microbiologie ou équivalent. Il/elle devra avoir un fort intérêt pour le travail expérimental en laboratoire. Il/elle devra être capable de travailler en autonomie et être rigoureux. Un intérêt pour le travail interdisciplinaire est nécessaire (travail avec des microbiologistes, biogéochimistes, chimistes et physiciens). Bonnes capacités de rédaction. Anglais requis.

Contacts : marie-pierre.isaure@univ-pau.fr / marisol.goni@univ-pau.fr

Contexte de travail

La personne recrutée travaillera au sein du laboratoire IPREM qui dispose de deux sites, un à Pau et l'autre à Anglet. Le travail sera basé principalement à Pau. Le travail de thèse implique des déplacements (travail en collaboration avec le BIC à Bordeaux, expériences synchrotron).
L'IPREM est une unité mixte de recherche (UMR 5254) CNRS et Université de Pau et des Pays de l'Adour. Les activités qui y sont développées concernent la recherche fondamentale en physico-chimie, chimie analytique et microbiologie en lien avec l'environnement et les matériaux. L'IPREM regroupe 3 pôles dont le Pôle CME (Chimie et Microbiologie de l'Environnement) qui s'intéresse aux contaminants et éléments traces dans l'environnement et à leurs interactions avec les microorganismes. Pour étudier les formes physico-chimiques de ces éléments, leurs transformations et leurs interactions avec les organismes vivants, le laboratoire met en oeuvre différentes techniques de chimie analytique basées sur la spectrométrie de masse, des techniques d'imagerie et de techniques de spéciation basées sur le rayonnement synchrotron.
Mots clés Laboratoire : Environnement, Microbiologie, Spéciation, Chimie analytique, Spectrométrie de masse, Imagerie.

Contraintes et risques

La personne recrutée travaillera avec des produits chimiques toxiques. Les bonnes pratiques du laboratoire devront être assurées pour éviter tout risque pour l'environnement et la santé.

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