Thèse Rôle de Stenotrophomonas Maltophilia dans le Cycle Parasitaire des Complexes Némato-Bactériens H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université de Montpellier
École doctorale : GAIA - Biodiversité, Agriculture, Alimentation, Environnement, Terre, Eau
Laboratoire de recherche : DGIMI - Diversité, Génomes & Interactions Microorganismes-Insectes
Direction de la thèse : Sophie GAUDRIAULT ORCID 0000000327894959
Début de la thèse : 2026-11-01
Date limite de candidature : 2026-05-07T23:59:59

Le pathobiome est constitué d'un pathogène et de son environnement biotique qui participe au processus infectieux déclenché chez l'hôte. Cette vision holistique des processus infectieux permet de dépasser l'idée un agent pathogène = une maladie (Bass et al, 2019). L'objectif de la thèse est la compréhension des rôles du microbiote bactérien des nématodes entomopathogènes dans le pathobiome d'un insecte.
Les nématodes entomopathogènes sont des parasites d'insectes utilisés en lutte biologique contre les ravageurs de culture (Lacey et al, 2015). Depuis les années 60, ils sont décrits comme des complexes némato-bactériens formés d'un nématode, Steinernema carpocapsae et d'un symbiote mutualiste bactérien, Xenorhabdus nematophila (Ogier et al, 2023). Le cycle parasitaire est composé de trois phases : la phase pathogène (infection de l'insecte), la phase nécrotrophe (reproduction du nématode et multiplication bactérienne dans le cadavre de l'insecte), la phase d'émergence (dissémination des nouvelles générations des complexes némato-bactériens dans les sols) (Ogier et al, 2023). Le rôle de X. nematophila a été largement étudié par notre équipe dans la phase pathogène (Nielsen-Leroux et al, 2012 ; Givaudan and Lanois, 2017) et plus récemment, dans la phase nécrotrophe où un lipopeptide exerce de multiples rôles dans le mutualisme avec le nématode (Claveyroles et al, 2025). De plus, nous avons dernièrement mis en évidence l'existence d'un microbiote bactérien élargi associé aux nématodes (Ogier et al, 2020). Dans ce microbiote, certaines espèces participent au pathobiome au cours de la phase pathogène, comme par exemple la bactérie entomopathogène Pseudomonas protegens (Ogier et al, 2020). D'autres taxons bactériens pourraient jouer un rôle dans la fitness du nématode, ou bien être des tricheurs.
La thèse se focalisera sur un de ces taxons, Stenotrophomonas maltophilia. Ce complexe d'espèces est ubiquitaire dans l'environnement (sol, eau, sédiments) et fréquemment associé à des organismes eucaryotes (mammifères, oiseaux, reptiles, insectes, nématodes, protozoaires). Certaines souches sont des pathogènes émergents en clinique. Les souches de ce complexe sont caractérisées par une forte résistance aux antibiotiques notamment par l'intermédiaire de pompes à efflux (Chauviat et al., 2023) et par une propension à secréter de nombreuses protéases (Peng et al 2025). Des données préliminaires obtenues par l'équipe indiquent que lorsque des communautés synthétiques (SynCom) sont reconstituées dans le cadavre de l'insecte, P. protegens, un producteur de nombreuses molécules antimicrobiennes, a un effet antagoniste sur la croissance de X. nematophila en absence de S. maltophilia, mais que cet effet antagoniste disparait en présence de S. maltophilia. Quant aux interactions entre X. nematophila et S. maltophilia, d'une part, et P. protegens et S. maltophilia, d'autre part, elles semblent neutres.
L'hypothèse de la thèse est donc que S. maltophilia participe au pathobiome de l'insecte lors de l'infestation par les nématodes entomopathogènes. Ceci sera tout d'abord testée pour la phase nécrotrophe. Le ou la doctorant·e recherchera des facteurs de S. maltophilia permettant de (i) résister à l'effet antagoniste de P. protegens et de X. nematophila (pompe à efflux, enzyme de modification des enveloppes bactériennes, protéases, ...), (ii) protéger X. nematophila en dégradant par exemple les métabolites antimicrobiens de P. protegens, (iii) dégrader les médiateurs symbiotiques de X. nematophila (lipopeptides). Cette hypothèse sera également testée pour la phase d'émergence. En effet, S. maltophilia est un organisme qui adopte une stratégie-r de colonisation en exploitant activement les ressources et les niches (Peng et al, 2025). Le ou la doctorant·e testera la capacité de S. maltophilia à participer à l'épuisement des ressources nutritionnelles du cadavre de l'insecte et déclencher la phase d'émergence de la nouvelle génération de nématodes.

Les nématodes entomopathogènes sont des parasites d'insectes, utilisés en lutte biologique contre les ravageurs de culture (Lacey et al, 2015 ; Depuydt et al, 2024), raison pour laquelle ils sont un sujet d'étude de longue date dans le laboratoire DGIMI qui appartient au département Santé des Plantes et Environnement de INRAE. Pour la commercialisation des nématodes entomopathogènes, la production a le plus souvent lieu dans des fermenteurs où sont réassociés des nématodes entomopathogènes axéniques et des symbiotes mutualistes, mais sans tenir compte du reste du microbiote bactérien. Déchiffrer les fonctions de ce microbiote est donc une clef pour optimiser l'efficacité des nématodes entomopathogènes appliqués sur les cultures, voire d'optimiser et d'élargir la gamme des utilisations qui jusqu'à maintenant est plutôt restreinte.

Compréhension des rôles des membres du microbiote bactérien des nématodes entomopathogènes dans le pathobiome d'un hôte insecte

-étude de la taxonomie et la phylogénie des espèces S. maltophilia associés aux complexes némato-bactériens.
-génomique comparative entre des isolats associés aux complexes némato-bactériens et une collection d'isolats du complexe d'espèces S. maltophilia associés à d'autres environnements et dans lequel il ya des souches pathogènes et non pathogènes pour les humains (collection équipe BEER, Ecologie Microbienne, Lyon) afin d'identifier un équipement génomique spécifique des isolats associés aux complexes némato-bactériens
-approches de culturomique in vitro et in vivo (dans les insectes vivants, tués par congélation, tués par infestation avec des nématodes) pour le suivi des dynamiques de croissances bactériennes au sein de communautés synthétiques artificielles
-biochimie des protéines (Gel SDS page et zymogramme : détection de l'activité protéasique) - dosage des lipopeptides.
-construction et utilisation de mutants et de bactéries recombinantes pour identifier les supports moléculaires des interactions inter-bactériennes au sein des communautés synthétiques artificielles
-imagerie dans l'insecte et suivi de bactéries recombinantes marquées avec des protéines fluorescentes

Le ou la candidat·e recherché·e doit avoir une solide formation en bactériologie, génétique bactérienne, génomique bactérienne et/ou écologie microbienne. Il·elle doit être motivé·e pour travailler sur les interactions entre microrganismes et microorganismes-hôtes.
La maîtrise de l'anglais scientifique pour lire les publications est le minimum requis. La maîtrise de l'anglais orale pourra s'acquérir tout au long de la thèse par la participation à des congrès internationaux et des formations proposées par le collège doctoral. La rigueur, l'enthousiasme et la capacité à communiquer clairement ses résultats sont attendus. La motivation à travailler en collectif est souhaitée. Le·la candidat·e devra néanmoins avoir à coeur de développer tout au long de la thèse une autonomie croissante.