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Recherche de corrélations entre l’évolution des communautés microbiennes et les paramètres environnementaux dans deux systèmes digestifs naturel et industriel

Description: 

Recherche de corrélations entre l’évolution des communautés microbiennes et les paramètres environnementaux dans deux systèmes digestifs naturel et industriel.

2023 - à UR OPAALE - stage de MASTER 2 ou Equivalent

La digestion anaérobie est un processus naturel de dégradation de la matière organique en absence d’oxygène conduisant à la production d’un biogaz composé de CO2 et de méthane. Ce processus est présent dans de nombreux environnements tels que les systèmes digestifs animaux et les méthaniseurs industriels. Il est mené par des centaines d’espèces microbiennes qui travaillent en synergie pour minéraliser la matière. Ce grand nombre d’espèces et leurs interrelations rendent difficile la compréhension du fonctionnement de ces écosystèmes qui sont étudiés essentiellement par l’analyse de la structure de leur communauté via le séquençage des ADN ribosomiques 16S des microorganismes et la recherche de corrélations entre l’évolution de ces communautés, les paramètres de leur écosystème et leurs performances.
Selon cette approche, l’UR OPAALE a réalisé deux campagnes expérimentales :

1. le suivi des communautés microbiennes de 6 porcs en croissance avec 4 régimes alimentaires différents et 4 temps de prélèvement de microbiote (96 échantillons). Nous avons mesuré les émissions gazeuses à l’échelle de l’animal (CH4, NH3, N2O), caractérisé les effluents (matière sèche, matière organique, azote, carbone, demande chimique en oxygène, AGV) et les émissions gazeuses associées (CH4, NH3, N2O) et analysé la composition du microbiote des animaux expérimentaux par séquençage haut débit des gènes ARNr16S microbiens. L’objectif est d’identifier les régimes alimentaires qui favorisent la réduction des émissions gazeuses associées aux effluents d’élevage.

2. le suivi de la communauté microbienne d'un méthaniseur traitant différents déchets seuls ou en co-digestion et en fonctionnement stabilisé ou en dysfonctionnement. Dix expériences de 4 à 7 semaines ont été réalisées avec un suivi hebdomadaire des ADNr 16S, de la production de méthane, du pH, de la matière organique, de l’azote, etc., soit 61 échantillons analysés.

Les objectifs du stage

- Partager nos connaissances disciplinaires pour définir les questions de recherche à traiter et dresser un cahier des charges
- Rechercher dans la bibliographie les outils statistiques appropriés (de nombreuses applications existent sous R)
- Analyser les structures des communautés microbiennes (indices de diversité, évolution des com-munautés, recherche de co-évolution ou antagonismes)
- Rechercher des corrélations entre la structure des communautés microbiennes et les paramètres physico-chimiques de leur environnement.
Au-delà des travaux bio-informatiques, l’étudiant pourra visiter les deux unités de recherche impliquées dans ces projets (UMR PEGASE et UR OPAALE) et voir les dispositifs expérimentaux utilisés pour obtenir les données à analyser (cages métaboliques, chambres respiratoires, réacteurs de méthanisation, analyses biochimiques et analyses microbiologiques).

Type de l'offre: 
Date limite de la candidature: 
31/01/2023
Période d'emploi: 
01/03/2023 - 31/07/2023
Email du contact: 
Unité de recherche d'affectation: 
Localisation CR INRA: