Descriptif
Les micro-organismes sont les moteurs des cycles biogéochimiques qui entretiennent la vie sur Terre, et sont au cœur de la plupart des systèmes de traitement de l'eau, des déchets et des sols. Dans la plupart des milieux, ils ne vivent pas en espèces isolées mais forment des communautés complexes de nombreux organismes en interaction. D'où l'importance de comprendre qui sont ces organismes, comment ils fonctionnent ensemble, et comment observer et orienter leurs communautés. L'étude de communautés aussi complexes nécessite des concepts et des outils spécifiques.
Ce cours pose les bases conceptuelles et méthodologiques de l'écologie microbienne. Il donne aux étudiants une façon de raisonner sur les communautés microbiennes, transposable à d'autres contextes : leur diversité, leur métabolisme, leurs interactions, leur organisation spatiale et leur dynamique, dans les écosystèmes naturels comme dans les écosystèmes anthropisés.
Le cours progresse pas à pas, des concepts vers la pratique : les fondements théoriques de l'écologie microbienne ; les méthodes d'observation et de mesure des micro-organismes, de la microbiologie pasteurienne au séquençage de l'ARNr 16S, aux méta-omiques et aux isotopes stables ; la caractérisation au laboratoire des communautés microbiennes et de leur environnement ; enfin, la conception d'expériences d'écologie microbienne, l'analyse et l'interprétation des données obtenues. Le regard d'un industriel sur la gestion des ressources microbiennes relie ces concepts à la pratique de l'ingénieur.
Objectifs pédagogiques
À l'issue du cours, les étudiants seront capables de :
- Décrire le monde microbien : sa diversité, ses origines et son importance dans les systèmes naturels et anthropisés.
- Expliquer les grands principes qui régissent le fonctionnement et l'assemblage des communautés microbiennes, dans les systèmes naturels et anthropisés.
- Choisir la méthode adaptée pour répondre à une question scientifique ou d'ingénierie, de l'identification des micro-organismes au suivi d'un procédé, et en évaluer les limites de façon critique.
- Caractériser les communautés microbiennes et leur environnement au laboratoire.
- Concevoir et mener une étude d'écologie microbienne : planifier une expérience ou une campagne de suivi, caractériser des échantillons au laboratoire, puis analyser et interpréter les données.
- Lire des articles scientifiques et en interpréter les figures de façon critique.
Diplôme(s) concerné(s)
Parcours de rattachement
Objectifs de développement durable
ODD 1 Pas de pauvreté, ODD 6 Eau propre et assainissement, ODD 9 Industrie, Innovation et Infrastructure, ODD13 Mesures relatives à la lutte contre les changements climatiques, ODD14 Vie aquatique, ODD 15 Vie terrestre.Pour les étudiants du diplôme Track : Environmental Engineering and Sustainability Management
Aucun prérequis formel. Le cours s'adresse à des étudiants qui ne sont pas spécialistes de microbiologie ou d'écologie.
Format des notes
Numérique sur 20Littérale/grade américainPour les étudiants du diplôme Track : Environmental Engineering and Sustainability Management
Vos modalités d'acquisition :
L'évaluation comprend deux composantes :
- Examen oral (2/3 de la note).
- Rapport de travaux pratiques (1/3 de la note).
- le rattrapage est obligatoire si :
- Note initiale < 10
- le rattrapage peut être demandé par l'étudiant si :
- Note initiale < 10
- Crédits ECTS acquis : 5 ECTS
La note obtenue rentre dans le calcul de votre GPA.
Programme détaillé
Séance 1 – Introduction : diversité microbienne et importance des micro-organismes (Olivier Chapleur)
Séance 2 – Fondements théoriques de l'écologie microbienne (Olivier Chapleur)
Séance 3 – Mesurer les micro-organismes : de Pasteur au gène de l'ARNr 16S (Olivier Chapleur)
Séance 4 – Méta-omiques : vue d'ensemble (Ariane Bize)
Séance 5 – TP 1 : caractérisation microbienne d'échantillons environnementaux : extraction et quantification de l'ADN en vue du séquençage (Chrystelle Bureau)
Séance 6 – TP 2 : caractériser l'environnement des micro-organismes : métabolomique et principaux paramètres physico-chimiques (Angéline Guenne)
Séance 7 – Écologie microbienne et bioprocédés : le regard d'un industriel de la gestion des déchets et des effluents
Séance 8 – Approfondissement des méthodes d'écologie microbienne : les isotopes stables (Olivier Chapleur). Analyses multivariées pour les communautés microbiennes (Ariane Bize).
