Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : The bacterial microbiota of ants (Hymenoptera: Formicidae) is known to have a defensive role in social insects, particularly for leaf-cutting ants (Formicidae: Attini) due to the use of antimicrobial molecules produced by cuticular actinobacteria. In this thesis, we studied the bacterial microbiota of ants in French Guyana using different approaches based on natural products chemistry and molecular ecology. The first chapter describes the isolation, identification, culture and biological evaluations of 43 cuticular actinobacteria. Antagonism bioassays of isolated strains and antibiotic activities of the culture extracts against human pathogens are presented as well as the identification of an antimicrobial cyclic dipeptide (Cyclo (LPro-LPhe)) isolated from a strain close to Streptomyces thioluteus. Moreover, the implementation of molecular networks applied to UPLC/MS/MS analysis of actinobacterial cocultures allowed us to explore the diversity of metabolites produced under these conditions. The second chapter presents a methodological study to evaluate the capacity of four DNA extraction methods, in terms of richness and composition of the cuticular bacterial microbiota, in high-throughput sequencing from Atta cephalotes and Pseudomyrmex penetrator. The results of metabarcoding highlight two methods of extraction and reveal inter- and intraspecific differences in the composition of cuticular bacterial communities. Finally, chapter three describes the composition of the cuticular bacterial microbiota of Camponotus femoratus and Crematogaster levior in ant garden and the results reveal the acquisition in the environment of a part of the microbiota. In parallel, metabolomic analyses of ant’s cuticle show, on the contrary, a greater specificity related to the ant species. Future researches focusing on statistical analysis strategies combining metabarcoding and metabolomics data are discussed.
Le microbiote bactérien cuticulaire des fourmis (Hymenoptera : Formicidae) est connu pour avoir un rôle défensif chez ces insectes sociaux, notamment chez les fourmis attines (Formicidae : Attini) grâce l’utilisation de molécules antimicrobiennes produites par des actinobactéries cuticulaires. Dans le cadre de cette thèse, nous avons étudié le microbiote bactérien des fourmis de Guyane en utilisant différentes approches en chimie des produits naturels et en écologie moléculaire. Le premier chapitre décrit l’isolement, l’identification, la culture et l’évaluation biologique de 43 actinobactéries cuticulaires de fourmis de Guyane. Les tests d’antagonismes des souches isolées et l’activité antibiotique des extraits de culture contre des micro-organismes pathogènes humains sont présentés ainsi que l’identification d’un dipeptide cyclique (Cyclo(LPro-LPhe)) antimicrobien qui a été isolé à partir d’une souche proche de Streptomyces thioluteus. Par ailleurs, la mise en œuvre de réseaux moléculaires appliqués à une analyse par UPLC/MS/MS de cocultures d’actinobactéries a permis d’explorer la diversité des métabolites produits dans ces conditions. Le deuxième chapitre présente une étude méthodologique pour comparer quatre méthodes d’extraction d’ADN, en termes de richesse et de composition du microbiote bactérien cuticulaire, par séquençage haut débit à partir des espèces Atta cephalotes et Pseudomyrmex penetrator. Les résultats du métabarcoding ADN mettent en lumière deux méthodes d’extraction et révèlent des différences inter- et intraspécifiques dans la composition des communautés bactériennes cuticulaires. Enfin, le chapitre trois décrit la composition du microbiote bactérien cuticulaire des espèces Camponotus femoratus et Crematogaster levior dans les jardins de fourmis. Les résultats soulignent l’acquisition d’une partie du microbiote dans l’environnement. En parallèle l’analyse métabolomique des cuticules montre à contrario une plus grande spécificité liée à l’espèce de fourmi. Les recherches futures axées sur les stratégies d’analyses statistiques combinant le métabarcoding et la métabolomique sont discutées.
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01537793

NNT : 2017YANE0003
tel-01537793
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Éditeur(s) : HAL CCSD Ecological Society of America
Résumé : International audience
ISSN: 0012-9658

hal-01091094
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Éditeur(s) : HAL CCSD Ecological Society of America
Résumé : International audience
The main theories explaining the biological diversity of rain forests often confer a limited understanding of the contribution of interspecific interactions to the observed patterns. We show how two-species mutualisms can affect much larger segments of the invertebrate community in tropical rain forests. Aechmea mertensii (Bromeliaceae) is both a phytotelm (plant-held water) and an ant-garden epiphyte. We studied the influence of its associated ant species (Pachycondyla goeldii and Camponotus femoratus) on the physical characteristics of the plants, and, subsequently, on the diversity of the invertebrate communities that inhabit their tanks. As dispersal agents for the bromeliads, P. goeldii and C. femoratus influence the shape and size of the bromeliad by determining the location of the seedling, from exposed to partially shaded areas. By coexisting on a local scale, the two ant species generate a gradient of habitat conditions in terms of available resources (space and food) for aquatic invertebrates, the diversity of the invertebrate communities increasing with greater volumes of water and fine detritus. Two-species mutualisms are widespread in nature, but their influence on the diversity of entire communities remains largely unexplored. Because macroinvertebrates constitute an important part of animal production in all ecosystem types, further investigations should address the functional implications of such indirect effects.
Ecology

hal-00911501
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DOI : 10.1890/09-1534.1
OATAO : 10118