Purification, role, and biological activities of specialized metabolites from bacteria associated with entomopathogenic nematodes // purification, role and biological activities of specialized metabolites from bacteria associated with entomopathogenic nem

Topic description

Les nématodes entomopathogènes utilisés en biocontrôle sont porteurs d'un microbiote bactérien dont les membres peuvent présenter des activités biologiques d'intérêt, et parmi lesquels les bactéries des genres Xenorhabdus et Pseudomonas sont connues pour leurs propriétés insecticides, antimicrobiennes et promotrices de la croissance des plantes. Ce projet multidisciplinaire mêlant des approches de microbiologie, biochimie et chimie analytique s'attachera à en identifier, quantifier et caractériser les supports moléculaires (métabolites spécialisés ou secondaires) dans un contexte de santé des plantes cultivées, en accord avec l'approche « One Health ».
Ce projet s'appuiera sur des analyses métabolomiques ciblées et non ciblées couplées à des approches de spectrométrie de masse à haute résolution afin d'explorer la diversité des métabolites spécialisés bactériens associés aux nématodes entomopathogènes, en utilisant comme référence les lipocyclopeptides PAXs de Xenorhabdus, pour lesquels des outils sont déjà en place. La mise en place de réseaux moléculaires permettra d'identifier de nouveaux métabolites potentiellement impliqués dans les interactions entre ces bactéries, les nématodes et leur environnement hôte. Certains de ces composés seront ensuite caractérisés structurellement et fonctionnellement afin d'évaluer leur rôle dans la niche écologique des nématodes et leur potentielles applications. En complément, une approche intégrative combinant des outils bioinformatiques d'analyse génomique et des essais biologiques in vitro et in vivo permettra d'établir des corrélations entre la production de ces métabolites et leurs effets contre agents phytopathogènes, insecticides ou promoteurs de la croissance des plantes.
En plus des retombées scientifiques sur la compréhension du rôle des métabolites spécialisés de Xenorhabdus et Pseudomonas en contexte symbiotique, ce projet pourrait ouvrir la voie à de nouvelles stratégies de biocontrôle basées sur des bactéries ou des composés naturels bactériens. L'identification de ces molécules et la caractérisation de leurs activités permettraient d'envisager leur valorisation dans un contexte agroécologique, en lien avec les enjeux actuels de réduction des intrants chimiques et de développement de solutions biologiques durables pour la protection des cultures.
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Entomopathogenic nematodes used in biocontrol carry a bacterial microbiota whose members can exhibit biological activities of interest. Among these, bacteria of the genera Xenorhabdus and Pseudomonas are known for their insecticidal, antimicrobial, and plant growth-promoting properties. This multidisciplinary project, combining approaches from microbiology, biochemistry, and analytical chemistry, will focus on identifying, quantifying, and characterizing the molecular components (specialized or secondary metabolites) of this microbiota in the context of cultivated plant health, in accordance with the 'One Health' approach.
This project will rely on targeted and untargeted metabolomic analyses coupled with high-resolution mass spectrometry approaches to explore the diversity of specialized bacterial metabolites associated with entomopathogenic nematodes, using the PAX lipocyclopeptides of Xenorhabdus as a reference, for which tools already exist. The development of molecular networks will enable the identification of new metabolites potentially involved in the interactions between these bacteria, nematodes, and their host environment. Some of these compounds will then be characterized structurally and functionally to assess their role in the nematodes' ecological niche and their potential applications. In addition, an integrative approach combining bioinformatics tools for genomic analysis and in vitro and in vivo biological assays will establish correlations between the production of these metabolites and their effects against phytopathogens, insecticides, or plant growth promoters.
In addition to the scientific benefits for understanding the role of specialized Xenorhabdus and Pseudomonas metabolites in a symbiotic context, this project could pave the way for new biocontrol strategies based on bacteria or natural bacterial compounds. Identifying these molecules and characterizing their activities would allow us to consider their valorization in an agroecological context, in connection with the current challenges of reducing chemical inputs and developing sustainable biological solutions for crop protection
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Début de la thèse : 01/10/

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Autre type de financement - Concours IDIL