Équipe BEAMM
Biodiversité, Écologie et Adaptation
des Microorganismes Magnétotactiques
Objectif de l’équipe
Nous menons une mission d’exploration de la diversité pour :
- Révéler de nouvelles innovations biologiques et stratégies écologiques impliquées dans le fonctionnement et l’évolution du vivant
- Proposer des modèles microbiens à forte valeur ajoutée dans le domaine des biotechnologies
Nous nous intéressons également aux mécanismes sous-jacents afin de :
- Déterminer les bases génétiques, moléculaires et physiologiques impliqués dans la détection et la séquestration des éléments chimiques physiologiquement importants ou toxiques,
- Élucider les bases fonctionnelles et évolutives des organites procaryotes très spécialisés, et
- Comprendre les réponses des microorganismes aux fluctuations environnementales et leurs impacts dans les cycles biogéochimiques à l’échelle du cycle de vie de l’organisme jusqu’à l’échelle des temps géologiques.
Interdisciplinarité
Ces missions sont assurées par plusieurs projets individuels s’inscrivant dans une approche scientifique circulaire et intégrative au niveau de l’équipe, dans laquelle nous appréhendons les questions et les systèmes à différentes échelles de temps et de complexité biologique ; i.e. de l’échelle nanométrique aux écosystèmes, et du moléculaire aux communautés. Notre fonctionnement repose sur un réseau d’interactions entre des approches globales exploitant les données de haut débit de dernière génération et des approches mécanistiques et pluridisciplinaires impliquant des échantillonnages en milieu aquatiques, la culture, la physiologie microbienne, la biochimie, la biologie moléculaire et différentes approches de microscopie, de spectroscopie et de phylogénie moléculaire.
Publications depuis 2022
1) Awal RP, Müller FD, Pfeiffer D, Monteil CL, Perrière G, Lefèvre CT, Schüler (2023) Experimental analysis of diverse actin-like proteins from various magnetotactic bacteria by functional expression in Magnetospirillum gryphiswaldense. mBio. 14:e0164923
2) D.Awal RP, Lefevre CT, Schüler D (2023) Functional expression of foreign magnetosome genes in the alphaproteobacterium Magnetospirillum gryphiswaldense. mBio. 14:e0328222
3) Chevrier DM, Juhin A, Menguy N, Bolzoni R, Soto-Rodriguez PED, Kojadinovic-Sirinelli M, Paterson GA, Belkhou R, Williams W, Skouri-Panet F, Kosta A, Le Guenno H, Pereiro E, Faivre D, Benzerara K, Monteil CL, Lefevre CT (2023) Collective magnetotaxis of microbial holobionts is optimized by the three-dimensional organization and magnetic properties of ectosymbionts. PNAS. 120:e2216975120
4) Selmani Z, Attard E, Lauga B, Barakat M, Ortet P, Tulumello J, Achouak W, Kaci Y, Heulin T (2023) Culturing the desert microbiota. Front Microbiol. 14:1098150
5) Dziuba MV, Paulus A, Schramm L, Awal RP, Pósfai M, Monteil CL, Fouteau S, Uebe R, Schüler D (2023) Silent gene clusters encode magnetic organelle biosynthesis in a non-magnetotactic phototrophic bacterium. ISME J. 17:326-339
6) Leão P, Lefèvre CT (2023) Magnetic Guidance in Multicellular Prokaryotes and Eukaryotes. Elements. 19: 234-238
2022
1) Wan J, Monteil CL, Taoka A, Ernie G, Park K, Amor M, Taylor-Cornejo E, Lefevre CT, Komeili A (2022) McaA and McaB control the dynamic positioning of a bacterial magnetic organelle. Nature Com. 13:5652.
2) Monteil CL, Vallenet D, Schüler D, Lefevre CT (2022) Magnetosome proteins belong to universal protein families involved in many cell processes. PNAS. 119:e2208648119.
3) Park Y, Eyal Z, Pekker P, Chevrier DM, Lefèvre CT, Arnoux P, Armengaud J, Monteil CL, Gal A, Pósfai M, Faivre D (2022) Periplasmic bacterial biomineralization of copper sulfide nanoparticles. Adv. Sci. 9:e2203444.
4) Bidaud CC, Monteil CL, Menguy N, Busigny V, Jézéquel D, Viollier E, Travert C, Skouri-Panet F, Benzerara K, Lefevre CT, Duprat E (2022) Biogeochemical niche of magnetotactic cocci capable to sequester large polyphosphate inclusions in the anoxic layer of the Lake Pavin water column. Front. Microbiol. 12:789134.
5) Failor KC, Liu H, Llontop MEM, LeBlanc S, Eckshtain-Levi N, Sharma P, Reed A, Yang S, Tian L, Lefevre CT, Menguy N, Du L, Monteil CL, Vinatzer BA (2022) Ice nucleation in a Gram-positive bacterium isolated from precipitation depends on a polyketide synthase and non-ribosomal peptide synthetase. ISME J. 16:890-897.
6) Paliwal D, Hamilton AJ, Barrett GA, Alberti F, van Emden H, Monteil CL, Mauchline TH, Nauen R, Wagstaff C, Bass C, Jackson RW (2022) Identification of novel aphid-killing bacteria to protect plants. Microb Biotechnol. 15:1203-1220
7) Busigny V, Mathon FP, Jézéquel D, Bidaud CC, Viollier E, Bardoux G, Bourrand JJ, Benzerara K, Duprat E, Menguy N, Monteil CL, Lefevre CT (2022) Mass collection of magnetotactic bacteria from the permanently stratified ferruginous Lake Pavin, France. Environ. Microbiol. 24:721-736.
Projets collaboratifs
Nos principaux projet en cours :
- ANR-21-CE01-0010 – Contribution des bactéries magnétotactiques à la séquestration du carbone inorganique et des éléments alcalino-terreux par la formation de phases minérales carbonatées intracellulaires – CarboMagnet (Coordination Caroline Monteil)
- ANR-21-CE02-0034 – Etude de la biodiversité, de l’écologie et de l’évolution de la symbiose magnétotactique – SymbioMAGNET (Coordination Christopher Lefevre)
- 2023-2024 IM2B – Décryptage du réseau de régulation impliquant le régulateur central du chimiotactisme et des acteurs de la synthèse et de la détection du di-GMPc par une combinaison d’approches in silico, in vitro et in vivo (Coordination Philippe Ortet)
- ANR-23-CE02-0006 – Etude de l’écologie et du fonctionnement de la relation symbiotique entre des nanobactéries (CPR) et des bactéries magnétotactiques – MTB-CPR (Coordination Christopher Lefevre)
Responsable d'équipe
Christopher LEFEVRE
Mots clés
Génomique, biologie moléculaire, microbiologie, biochimie, microscopie, écologie, biodiversité, évolution, biominéralisation, magnétoréception, interactions symbiotiques.