Les microorganismes sont les premiers êtres vivants à être apparus sur Terre, et peuplent de nombreux habitats dont les plus extrêmes. Parmi ces environnements, certains sont caractérisés par des niveaux de radiations naturellement élevés où des microorganismes se sont développés durant des milliers d'années en adoptant diverses stratégies pour répondre aux contraintes induites par ces rayonnements ionisants [1]. Les sources minérales naturellement radioactives sont donc des écosystèmes où les rayonnements ionisants pourraient constituer un driver abiotique ayant un impact sur la diversité et la structure des communautés microbiennes.

La collaboration TIRAMISU, au sein de la Zone Atelier Territoires Uranifères (ZATU), étudie différentes sources radioactives dans le Massif Central afin de caractériser la biodiversité ainsi que les adaptations développées par ces microorganismes dans ces milieux définis par une radioactivité naturelle, ancienne et chronique. Le Massif Central est une région constituée de formations géologiques riches en uranium (massif granitique), bien connu pour ses sources minérales naturellement radioactives. Parmi les différentes communautés étudiées, il a été observé que les diatomées peuvent subir une déformation [2] en raison de la radioactivité présente dans ces sources. Cependant, aucun travail à ce jour n'a porté sur les communautés bactériennes, archéennes et fongiques de ces sites, justifiant une étude approfondie. Grâce à une approche multidisciplinaire (étude des communautés microbiennes, analyses physico-chimiques et radiologiques ainsi que simulations), seront caractérisés l'impact et les mécanismes de toxicité des radionucléides, dont l'uranium, sur les microorganismes de ce site.

Dans le cadre de cette étude, des échantillons d'eau provenant de 6 sources minérales naturellement radioactives de concentrations en radioéléments variables (<3.71 ppb U) dans le Massif Central ont été prélevés en triplicat. Une mise en culture sur milieu non sélectif (TSB) a été réalisée afin d'obtenir une large gamme de bactéries présentes dans les échantillons. Une collection d'isolats bactériens cultivables aérobies a ainsi été constituée et identifiée par séquençage de Sanger du gène de l'ARN 16S de chaque isolat. Les isolats de nouvelles espèces ainsi que ceux apparentés à des souches radiotolérantes connues seront sélectionnés pour de futures expériences génétiques et métaboliques afin de comprendre leur rôle dans l'écodynamique de l'uranium dans cet environnement. Ces résultats permettront de mieux comprendre l'évolution et la fonctionnalité de ces communautés microbiennes dans ces sources minérales naturellement radioactives ainsi que leurs interactions avec les radioéléments présents dans ces sources.

[1]: Shuryak, Igor. « Review of Microbial Resistance to Chronic Ionizing Radiation Exposure under Environmental Conditions ». Journal of Environmental Radioactivity 196 (janvier 2019): 50‑63

[2] : Millan, Fanny, Cheilla Izere, Vincent Breton, Olivier Voldoire, David G. Biron, Carlos E. Wetzel, Didier Miallier, Elisabeth Allain, Luc Ector, et Aude Beauger. « The Effect of Natural Radioactivity on Diatom Communities in Mineral Springs ». Botany Letters 167, no 1 (2 janvier 2020): 95‑113