ENOVEO a participé à la rédaction de l’article de synthèse sur « La microbiologie moléculaire au service du diagnostic environnemental » (Molecular microbiology methods for environmental diagnosis). Projet financé par l’ADEME, cet article sera suivi d’un article de synthèse publié en français ainsi que d’un ouvrage complet proposant un état de l’art et une série d’exemples d’applications illustrant des utilisations réelles de ces techniques pour évaluer ou remédier à l’impact des activités humaines sur les différentes matrices environnementales.

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Molecular microbiology methods for environmental diagnosis

Environmental Chemistry Letters – Septembre 2016

Abstract : To reduce the environmental footprint of human activities, the quality of environmental media such as water, soil and the atmosphere should be first assessed. Microorganisms are well suited for a such assessment because they respond fast to environmental changes, they have a huge taxonomic and genetic diversity, and they are actively involved in biogeochemical cycles. Here, were view microbiological methods that provide sensitive and robust indicators for environmental diagnosis. Methods include genomics, transcriptomics, proteomics and metabolomics to study the abundance, diversity, activity and functional potentials of indigenous microbial communities in various environmental matrices such as water, soil, air and waste. We describe the advancement, technical limits and sensitivity of each method. Examples of method application to farming, industrial and urban impact are presented. We rank the most advanced indicators according to their level of operability in the different environmental matrices based on a technology readiness level scale.

Résumé : Dans une société où il devient urgent de réduire l’empreinte environnementale des activités humaines, la première étape est de pouvoir faire un diagnostic de la qualité de notre environnement et des différentes matrices le constituant (eau, sol, atmosphère). Les microorganismes, de par leur petite taille, leur énorme diversité taxonomique et génétique, leur réactivité aux perturbations ainsi que par leur implication forte dans les cycles biogéochimiques gérant les flux de matière et d’énergie sont des candidats incontournables pour élaborer ce diagnostic. Ceci est d’autant plus vrai que depuis une vingtaine d’années, les fortes évolutions méthodologiques dans le domaine de la biologie moléculaire ont permis de sublimer les techniques d’étude de ces microorganismes dans l’environnement. Toutefois, il devient maintenant important de faire un bilan de ces avancées méthodologiques et de pouvoir identifier, voire hiérarchiser, les techniques les plus à-même de fournir des bioindicateurs sensibles et robustes afin de développer le diagnostic environnemental microbiologique. Dans ce contexte, cet article a pour objectif premier de décrire les différentes techniques relevant de la microbiologie moléculaire en termes d’état d’avancement, de limites techniques et de sensibilité pour étudier l’abondance, la diversité, l’activité et les potentialités fonctionnelles des communautés microbiennes indigènes de diverses matrices environnementales (eau, sol, air, substrats déchets). Dans un deuxième temps, l’article proposera une série d’exemples d’applications illustrant des utilisations réelles de ces techniques pour évaluer ou remédier à l’impact des activités humaines (agricoles, industrielles, urbaines) sur les différentes matrices environnementales. Enfin, la dernière partie sera consacrée au référencement des indicateurs microbiens opérationnels pour des prestations de diagnostic de la qualité de différentes matrices environnementales par différents types d’opérateurs (agriculteurs, industriels, gestionnaire de sites, aménageurs).