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Microfluidique pour la compréhension de la physique des interactions racines-bactéries et le développement de technologies vertes (H/F)

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

Date Limite Candidature : jeudi 14 octobre 2021

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Informations générales

Référence : UMR7608-HARAUR0-004
Lieu de travail : ORSAY
Date de publication : jeudi 2 septembre 2021
Nom du responsable scientifique : Harold Auradou
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 novembre 2021
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

ROOTBACT est un projet interdisciplinaire à l'interface des systèmes biologiques et biophysiques. Nous proposons d'utiliser la microfluidique pour étudier les mécanismes hydrodynamiques et chimiotactiques impliqués dans la colonisation des racines des plantes par les bactéries. Nous nous concentrerons sur la symbiose fixatrice d'azote de la légumineuse luzerne avec la bactérie du sol Sinorhizobium meliloti. Nous développerons une puce microfluidique pour suivre les interactions des bactéries avec les racines en temps réel, pour comprendre les paramètres physico-chimiques et biologiques qui influencent la dynamique des bactéries dans l'environnement des racines (la rhizosphère).
Les objectifs spécifiques de ROOTBACT sont doubles : 1) la caractérisation physique des propriétés chimiotactiques, aérotactiques et rhéotactiques de la bactérie S. meliloti dans des puces microfluidiques ; 2) la conception et le développement de puces microfluidiques pour suivre l'interaction de S. meliloti avec les racines de Medicago. Ces deux tâches constituent le programme de la thèse de doctorat que nous proposons dans ce projet.
L'étudiant qui sera sélectionné peut avoir une formation en physique ou en biologie, mais dans tous les cas, nous serons attentifs aux intérêts et aux compétences interdisciplinaires de l'étudiant qu'il aura pu acquérir au cours de son cursus.

Contexte de travail

ROOTBACT combine l'expertise des partenaires en hydrodynamique des suspensions bactériennes et microfluidique à FAST, et en biologie des interactions plantes-bactéries à I2BC. La force majeure de ce projet est la combinaison de l'expertise reconnue des deux partenaires en hydrodynamique des suspensions bactériennes au FAST et en biologie de l'interaction symbiotique légumineuse-rhizobium à l'I2BC. Cette expertise complémentaire, rassemblée dans une petite région géographique, est la clé de la réussite de ce projet.
→ FAST (CNRS, Université Paris-Saclay) possède une forte expérience dans l'hydrodynamique des suspensions bactériennes en milieu confiné. Ces dernières années, H. Auradou a développé une plateforme expérimentale consacrée à la caractérisation de fluide actif en écoulement dans des milieux poreux. C. Douarche est une spécialiste des effets collectifs dans les suspensions bactériennes nageantes et de la motilité des bactéries en milieu hétérogène. Elle a également développé des outils de diagnostic avancés pour sonder la concentration en oxygène dans les dispositifs microfluidiques. F. Moisy a récemment rejoint le groupe et apporte son expertise en hydrodynamique et en traitement d'images.
→ L'I2BC (CNRS, CEA, Université Paris-Saclay) possède une expertise dans les interactions symbiotiques plantes et insectes-bactéries. Les recherches de P. Mergaert, E. Biondi et B. Alunni portent sur l'identification et la compréhension de la fonction des adaptations de la bactérie et de l'hôte importantes dans ces symbioses, y compris des études sur la motilité bactérienne et la production de peptides antimicrobiens dans la symbiose et dans la compétition bactérienne. L'équipe développe des méthodologies génétiques, génomiques, de biologie cellulaire et d'imagerie pour ces études. Le groupe d'interaction plante-bactérie de l'I2BC possède toutes les compétences nécessaires pour produire des bactéries OGM adaptées aux besoins du projet et pour étudier leurs propriétés symbiotiques.
Les deux groupes ont entamé une collaboration il y a 3 ans. Au cours de cette période, ils ont développé un protocole pour suivre la motilité et l'aérotaxie des bactéries Burkholderia. Un dispositif expérimental permettant de mesurer simultanément la concentration en oxygène et le suivi des bactéries a été mis au point, ce qui a permis de déterminer avec précision la réponse aérotactique de ces bactéries. Ces résultats préliminaires constituent une base très encourageante pour les expériences que nous proposons dans ce projet.

Informations complémentaires

Le projet est lauréat de l'appel 80Prime du CNRS qui a pour objectif de faire émerger de nouvelles questions scientifiques et méthodologiques sur des thématiques dont la mise en œuvre nécessite la mise en place de collaborations inédites entre laboratoires issus d'au moins deux instituts du CNRS.

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