Influence des concentrations et du temps d’exposition au cobalt sur la réponse méta-métabolomique des biofilms de rivières
Résumé
Dans un contexte de transition énergétique vers des énergies décarbonées, l’extraction et l’utilisation du cobalt ont considérablement augmenté depuis les dernières décennies. Notre travail s’est donc intéressé à évaluer son impact sur les biofilms, communautés de microorganismes jouant des rôles-clefs dans les rivières. Pour cela, des biofilms matures ont été exposés à quatre concentrations de cobalt (concentration de fond à 1 microM) pendant 28 jours dans des cours d'eau artificiels. Leur bioaccumulation, biomasse, teneur en chlorophylle-a, composition et structure des communautés et la composition du méta-métabolome ont été analysées à différents pas de temps. En utilisant une approche métabolomique non ciblée, l'ensemble du méta-métabolome du biofilm a été caractérisé en s’appuyant sur la modélisation de la relation dose-réponse des métabolites, du calcul de dose-repère et de la caractérisation de la tendance du modèle. Ces résultats ont permis de mettre en évidence une gamme de concentrations induisant des réponses de défense (CRIDeR) et une gamme de concentrations induisant des réponses de dommages (CRIDaR). Les seuils d’initiation de la CRIDeR étaient similaires entre chaque temps d'exposition, alors que ceux de la CRIDaR augmentaient en fonction du temps d'exposition. Ces résultats couplés à la caractérisation des communautés, suggèrent l’apparition de communautés tolérantes au cours du temps. Les changements dans le méta-métabolome étaient plus rapides que les changements dans la composition des communautés. Cette étude démontre que les réponses métabolomiques de défense et de dommage des biofilms exposés au cobalt sont rapidement et continuellement altérées, même au sein des communautés résistantes et tolérantes.