Étude des métabolites secondaires d'organismes issues de lacs méromictiques

1. Résumé du projet

La résistance des microbes contre les antibiotiques disponibles sur le marché est un problème majeur qui demande un effort de recherche important. La découverte de nouvelles molécules capables de contourner cette résistance et d’inhiber la prolifération des microbes pathogènes est une priorité dans ce combat. Il s’avère que les microorganismes qui vivent dans l’environnement luttent aussi pour leur survie. Ceux-ci ont développé un arsenal moléculaire pour inhiber la croissance d’autres microorganismes qui entrent en compétition avec eux-mêmes. En nous intéressant à des écosystèmes jamais explorés, nous pensons que nous serons en mesure d’identifier de nouveaux antibiotiques. Les lacs méromictiques constituent de tels écosystèmes. En effet, contrairement à la plupart des autres lacs des milieux tempérés et boréaux, les lacs méromictiques possèdent différentes couches d’eau qui ne se mélangent jamais. La couche profonde se trouve donc isolée de l’atmosphère ce qui l’empêche de se charger en oxygène. Ce milieu d’apparence hostile permet à des bactéries pourpres aérobies de s’y développer en grand nombre. Comme ces derniers évoluent en vase clos dans ces lacs, les chances d’y découvrir des produits naturels aux structures uniques sont élevées. L’objectif de ce projet de recherche est donc d’explorer la diversité moléculaire présente dans la couche profonde du lac Pink, un lac méromictique situé dans le parc de la Gatineau, afin d’y découvrir des produits naturels présentant un potentiel antibiotique (bioactivité).  Pour orienter les recherches, un réseau moléculaire annoté avec la bioactivité sera construit. Cet outil combinant chromatographie liquide à haute performance, spectrométrie de masse en tandem et traitement informatique des données permettra d’identifier les produits naturels présents dans l’eau du lac et les bactéries qui y vivent, et de calculer une probabilité pour chaque substance d’être bioactif. La diversité microbienne, caractérisée en analysant des gènes spécifiques, sera aussi intégrée au réseau moléculaire annoté. Lorsque des substances d’intérêt auront été identifiées, sur la base de leur potentiel antibiotique et de leur absence dans les banques de données moléculaires, celles-ci seront purifiées afin de procéder à leur étude. Leur structure moléculaire pourra alors être déterminée, et leurs capacités à inhiber la prolifération de microbes pathogènes seront évaluées. Il est attendu qu’au terme de ces deux années de recherche, quelques molécules bioactives auront été caractérisées. Également, plusieurs autres molécules pourront être ciblées pour des projets futurs.