3.1 Microbiomes sentinelles pour la santé des écosystèmes Arctiques
Chercheurs principaux
Daniel Côté, Warwick F. Vincent
Co-chercheurs
Claudine Allen, Denis Boudreau, Alexander Culley, Nicolas Derome, Jesse Greener, Connie Lovejoy
Collaborateurs
Dermot Antoniades, Jacques Corbeil, Patrick Desrosiers, André Marette, Pierre Marquet, Sylvain Moineau, Jean-Sébastien Moore, Mohammed Taghavi
Collaborateurs hors UL
Abdel El Abed (France), Jérôme Comte (INRS), Anne Jungblut (Royaume-Uni), Weidong Kong (Chine), Isabelle Laurion (INRS), Rachael Morgan-Kiss (Floride), Milla Rautio (UQAC), Yukiko Tanabe (Japon)
Résumé du projet
L'Arctique se réchauffe à un taux plus de deux fois supérieur à la moyenne mondiale, et des changements beaucoup plus importants sont prévus pour les hautes latitudes nordiques d'ici la fin du siècle. Cette demande cible la question: quelles propriétés des microbiomes des milieux marins et d'eau douce nordiques peuvent être utilisées pour améliorer la surveillance de la santé des écosystèmes arctiques face à ces perturbations croissantes? Nous exploiterons un large éventail d'expertises à l'Université Laval, et étendrons nos activités en collaboration avec l'industrie et les centres de recherche nordique. Notre premier objectif sera d'identifier la composition, les propriétés de type ‘systèmes complexes' et la résilience des deux classes de microbiomes arctiques: planctoniques et biofilms. Notre approche exploitera la force de la métagénomique pour combler les lacunes de connaissances sur la façon de définir les microbiomes sentinelles pour l'Arctique et pour identifier les propriétés microbiennes pouvant être utilisées pour déterminer les changements dans la santé des écosystèmes arctiques.
Nous ciblerons:
i) les microbiomes environnementaux dans un ensemble d'écosystèmes marins et d'eau douce du Nord; et
ii) les microbiomes associés à un hôte spécifiquement avec une espèce de poisson emblématique du Nord, l'omble chevalier, en mettant l'accent sur l'impact des espèces pathogènes indigènes et envahissantes sur la productivité et la durabilité de cette ressource importante.
Notre deuxième objectif d'importance est de développer deux types d'instruments optiques nouveaux dans un but central de surveillance de l'environnement aquatique:
i) un système opto-fluidique multimodal qui permet de détecter et de trier des groupes spécifiques de cellules planctoniques; et
ii) un système d'imagerie hyperspectrale portable du type Raman pour quantifier la biomasse microbienne via les lipides cellulaires, ainsi que pour obtenir des signatures lipidiques de la structure des communautés de biofilms libres et associés avec un hôte.