Molecular diversity and high virulence of Legionella pneumophila strains isolated from biofilms developed within a warm spring of a thermal spa.

International audienceABSTRACT: BACKGROUND: Several cases of legionellosis have been diagnosed in the same French thermal spa in 1986, 1994 and 1997. L. pneumophila serogroup 1 (Lp1) strains have been isolated from several patients, but the source of contamination was not identified despite the presence of different Lp1 in water samples of the three natural springs feeding the spa at this period. RESULTS: Our strategy was to investigate L. pneumophila (Lp) strains from natural biofilms developed in a sulphur-rich warm spring of this contaminated site. Biofilm analysis revealed the presence of three Lp serogroups (Lp1, Lp10 and Lp12). Surprisingly, Lp10 and Lp12 were not reported in the previous described studies from water samples. Besides, the new seven Lp1 we isolated exhibit a high molecular diversity and have been differentiated in five classes according to their DNA genome patterns obtained by PFGE and mip sequences. It must be noted that these DNA patterns are original and unknown in databases. Interestingly, the 27 Lp environmental strains we isolated display a higher cytotoxicity and virulence towards the amoeba Acanthamoeba castellanii than those of known Lp1 epidemic strains. CONCLUSION: The characteristics of Legionella pneumophila Lp1 strains isolated from the warm spring are in agreement with their presence in biofilms and their probable long-term persistence in this ecosystem

Contribution à l'étude du rôle de l'agitation de l'eau sur la production primaire phytoplanctonique

Par les modifications qu'elle entraîne sur la pénétration de la lumière dans l'eau, l'agitation a un rôle négatif sur la production primaire phytoplanctonique de la zone littorale du lac du Bourget. La durée des oscillations importe plus que leur amplitude. L'effet maximum est obtenu à 50 cm environ sous la surface de l'eau. L'homogénéisation des populations phytoplanctoniques qu'elle produit est également mise en évidence

Effets intéractifs d'une forte charge en éléments nutritifs et de la vitesse du courant sur la communauté périphytique (études en canaux artificiels)

Le périphyton constitue un peuplement complexe toujours dans nos cours d'eau. Son grand rapport surface sur volume, ainsi que sa sensibilité à la qualité des eaux en fait un bio-indicateur pouvant être intéressant pour les gestionnaires. Cette thèse s'inscrit dans une thématique visant à évaluer la qualité écologique des cours d'eau à partir de mesures écophysiologiques du périphyton. Les objectifs principaux de cette thèse sont d'identifier les réponses de la communauté périphytique soumise à deux conditions trophiques contrasté (hyper-eutrophe et oligo-mésotrophe) ainsi que l'effet de la vitesse du courant sur la modulation de la réponse. Pour bien intégrer la réponse de la communauté périphytique, trois descripteurs de la structure du pérphyton ont été suivis (masse sèche sans cendre, teneur en chlorophylle a, teneur en phéopigments), ainsi que deux descripteurs des activités globales (production primaire brute et respiration) et une activité plus spécifique (activité de la phosphatase alcaline). Cette étude a été menée en canaux artificiels afin de mieux contrôler les facteurs environnementaux. Le développement de la communauté périphytique est enregistré pendant huit semaines après immersion de substrats artificiels vierges dans les canaux. L'effet de l'enrichissement se traduit par une augmentation notable des valeurs de tous les descripteurs de la structure et d'activités globales au cours de la colonisation. À l'inverse, une diminution de l'activité de la phosphatase alcaline a été enregistrée. L'effet de la vitesse du courant varie avec le statut trophique des rivières expérimentales. Les valeurs maximales, quel que soit le descripteur considéré, sont atteintes dans les courants rapides en hyper-eutrophie, alors qu'elle sont atteintes dans les courants lents en oligo-mésotrophie. Ainsi, la vitesse du courant optimale pour le développement du périphyton semble varier suivant le statut trophique de la rivière.LYON1-BU.Sciences (692662101) / SudocSudocFranceF

Evaluation of respiration parameters in a few generations and clones of Simocephalus vetulus (Crustacea, Cladocera) under controlled conditions

International audienceCladocera use their thoracic filter limbs, animated by rhythmic and persistent movements, for food collecting and gas exchanges. Several researches have been performed on Daphnia magna in natural environments and in laboratory to identify the adaptations developed toward a decrease or a lack in oxygen. However, no experiment was performed on cladocerans living exclusively in littoral areas, which need efficient adaptations to survive an always changing environment especially regarding oxygen concentration. These changes require from organisms that they spend additional energy in order to satisfy their need in oxygen. The present laboratory experiments were based on a typical inhabitant of littoral areas, Simocephalus vetulus, and on individuals which came directly from natural environments. Respiration rate and NADH fluorescence in filter limb muscles, as a marker of tissue oxygenation, were analysed on 20 families distributed over five generations, all acclimated and cultured under constant food supply conditions. The results underlined differences among generations especially due to body dimensions, and consequently to filter dimensions. As opposed to our former hypothesis, small and young individuals appeared to be more active and thus display a more efficient respiration than big and old Simocephalus

Evaluation of respiration parameters in a few generations and clones of Simocephalus vetulus (Crustacea, Cladocera) under controlled conditions

International audienceCladocera use their thoracic filter limbs, animated by rhythmic and persistent movements, for food collecting and gas exchanges. Several researches have been performed on Daphnia magna in natural environments and in laboratory to identify the adaptations developed toward a decrease or a lack in oxygen. However, no experiment was performed on cladocerans living exclusively in littoral areas, which need efficient adaptations to survive an always changing environment especially regarding oxygen concentration. These changes require from organisms that they spend additional energy in order to satisfy their need in oxygen. The present laboratory experiments were based on a typical inhabitant of littoral areas, Simocephalus vetulus, and on individuals which came directly from natural environments. Respiration rate and NADH fluorescence in filter limb muscles, as a marker of tissue oxygenation, were analysed on 20 families distributed over five generations, all acclimated and cultured under constant food supply conditions. The results underlined differences among generations especially due to body dimensions, and consequently to filter dimensions. As opposed to our former hypothesis, small and young individuals appeared to be more active and thus display a more efficient respiration than big and old Simocephalus

What is the invasiveness of Hemimysis anomala (Crustacea, Mysidae) in the large deep Lake Bourget, France?

International audienc

Ecologie et adaptations morphofonctionnelles en certaines éspèces du genre Simocephalus

Le mémoire concerne l'écologie du genre Simocephalus considérant ses relations avec les paramètres environnementaux et les ressources alimentaires. La recherche a été effectuée sur des échantillons des lacs du Bourget (F) et d'Iseo (1), deux bassins dont les caractéristiques morphologiques et trophiques sont différentes. La recherche traite de 4 points : 1) les relations du genre Simocephalus avec les paramètres environnementaux: le lac du Bourget présente une plus grande diversité d'espèces par rapport au lac Iseo, corrélée à la conductivité et à l'alcalinité, comme l'ont montré des études précédentes ; 2) l'analyse des préférences du point de vue des particules alimentaires: effets significatifs ont été trouvés sur les bactéries et on a aussi montré que la classe de taille préférée par S. vetulus est 1.2-10 mm, que correspondait aux flagellés ; 3) la variabilité phénotypique des appendices de filtration de S. velu/us à travers les relations entre les dimensions des pattes filtrantes et les concentrations des particules alimentaires: la distance intersétiale des individus du lac Bourget est corrélée avec les 3 classes de taille de particules définies alors que seules les particules moyennes sont corrélées aux individus du lac Iseo. La - corrélation entre la surface de filtration et la concentration totale des particules n'est pas , significative car, lorsque la concentration en particules varie, les individus changent leur taux de filtration ; 4) la variabilité génétique intra-specifique de S. vetulus à travers la technique AFLP (Amplified - Fragment Length Polymorphism): l'analyse de clusters a permis d'identifier les clones présents, certains généralistes et d'autres spécialisés. De façon globale, les résultats montrent que l'importance de ce crustacé dans les écosystèmes de la zone littorale est grande grâce à ses stratégies d'adaptation (développement de clones) et à sa capacité à utiliser plusieurs ressources alimentaires (plasticité phénotypique des pattes filtrantesThe aim of the study was to analyse the genus Simocephalus from an ecological standpoint especially with regard to environmental parameters and food resources. Samples were taken in lake Bourget (F) and Iseo (1), two basins characterized by different morphology and different trophic status. The research dealt in 4 topics : 1) relationships of genus Simocephalus with environmental parameters: species diversity in Lake Bourget was higher than in lake Iseo, probably depended on conductivity and al.ka1inity, as shown in previous studies ; 2) investigation on particles size classes preferentially fed by the animal: significant effects were clear for bacteria and for the 1.2-10 mm particle size class, corresponding to flagellates, which was preferred by S. vetulus ; 3) phenotypical. variability of filtering limbs by studying relationships between filter screen dimensions and food particle concentrations: intersetal distance was correlated to three size classes of particles in individuals from lake Bourget, while medium-sized particles only were correlated with S. velu/us in lake Iseo. We did not find significant correlations between filter screen area and total particle concentration: our hypothesis is that, when particle concentration changes, individuals change their filtration rate ; 4) intra-specific genetic variations of S. vetulus by the AFLP (Amplified Fragment Length ~ Polymorphism) technique: a cluster analysis allowed clone identification in the two lakes, some generalistic and other specialist. Our results show the importance of the crustacean in littoral areas was evident, due to several adaptation strategies (development of clones) and to its ability in gathering different size classes of food resources (phenotypic plasticity of filter screens)CHAMBERY -BU Bourget (730512101) / SudocSudocFranceF

Flux de matière dans le réseau trophique planctonique du lac d'Annecy (approche expérimentale et in situ par les acides gras marqueurs et leurs rapports isotopiques ( 13C))

Ce travail est principalement consacré aux interactions trophiques qui s'établissent entre les organismes microbiens et les microcrustacés zooplanctoniques du lac d'Annecy. Des expériences de nutrition ont permis d'apprécier la qualité nutritionnelle des protistes hétérotrophes pour le zooplancton. Les teneurs en Acides Gras Polyinsaturés (AGPI) de la série (n-3) de la nourriture semble être le principal facteur déterminant sa valeur nutritive. Cette étude montre en outre que l'addition d'un flagellé algivore comme intermédiaire trophique dans la chaîne alimentaire microalgue-zooplancton favorise le développement de Daphnia hyalina. L'amélioration trophique de la qualité nutritionnelle par les protistes phagotrophes (trophic upgrading) serait principalement liée aux capacités biosynthétiques de ces derniers. L'approche en milieu naturel s'est principalement focalisée sur le transfert des AG entre les communautés microbiennes et les microcrustacés zooplanctoniques prélevés en zone pélagique de mars à septembre 2000. Afin de révéler l'association AG biomarqueur-groupe taxonomique, le matériel sestonique a été divisé en classes de taille par filtrations successives. L'évolution des teneurs en 20:5(n-3) dans les lipides de Daphnia hyalina a pu être corrélée positivement avec les variations de sa fécondité. Les cryptophycées et les diatomées centriques apparaissent comme les principales sources d'AGPI(n-3) pour le cladocère. Enfin, il a été envisagé de caractériser les AG par leur rapport isotopique 13C afin d'évaluer l'intérêt de l'utilisation des rapports isotopiques 13C d'AG individuels comme biomarqueurs des relations trophiques.This study is mostly dedicated to microorganisms-crustacean zooplankton trophic relationships occurring in Lake Annecy. Nutrition experiments were performed to evaluate food quality of heterotrophic protists for zooplankton. Food contents in (n-3) Polyunsaturated Fatty Acids (PUFA) seem to be the main factor determining food quality. Moreover this study shows that the addition of an algivorous flagellate as an intermediary trophic level in the microalga-zooplancton food chain enhance Daphnia hyalina development. Trophic upgrading of food quality may be surely associated to biosynthetic capacities of heterotrophic protists. The field study mainly focused on FA transfer between microbial communities and crustacean zooplankton sampled in the pelagic zone between march and september 2000. To facilitate the FA biomarker approach, seston has been fractionated in different size classes. The evolution of 20:5(n-3) contents in Daphnia hyalina lipids has been positively correlated to its fecundity. Cryptophytes and centric diatoms appears as the main sources in (n-3) PUFA for the cladoceran. Endly the reliability of fatty acids-specific stable isotope analysis ( 13C) for trophic studies has been assessed.CHAMBERY -BU Bourget (730512101) / SudocSudocFranceF

Incidence des géotextiles sur les biofilms microbiens des milieux filtrants et sur leurs potentialités d'épuration biologique

Depuis quelques années, l'utilisation des géotextiles s'est généralisée dans les ouvrages de génie civil dans lesquels la combinaison de leurs propriétés hydrauliques et mécaniques leur confère un rôle interessant dans les processus de filtration, de séparation, de renforcement et de protection. Leur structure fibreuse et continue particulièrement adapté au développement d'une importante biomasse microbienne ainsi que la création d'une véritable discontinuité physique résultant de leur introduction dans l'environnement est à l'origine de l'apparition d'une interface entre le géotextile et le sol dont le fonctionnement physique, chimique et biologique semble être tout particulièrement favorable à une épuration biologique des eaux la traversant. Les travaux réalisés dans le cadre de cette thèse visent 1) à mettre en évidence la réalité d'une telle filtration biologique, 2) à préciser le rôle mutuel des biofilms et des géotextieles sur le transfert et la biodégradation de pollutions organiques et 3) à identifier les principaux processus impliqués dans ces phénomènes. Une première partie de ce travail est consacrée aux biofilms microbiens ainsi qu'à leurs méthodes d'étude. Une analyse bibliographique définit dans un premier temps les biofilms au travers de toute leur complexité et montre l'évolution de la vision qu'en ont eu les chercheurs au fil de leurs études. Après une rapide revue des différentes méthodes d'estimation des biomasses attachées, deux exemples particuliers illustrent l'importance du choix ds méthodes sur la précision et la représentativité et la nécessité d'une adaptation du protocole d'analyse au contexte expérimental. Ce double impératif s'est avéré nécessaire dans le cas de l'étude des développements microbiens sur géotextile tant l'association géotextile-biofilm est complexe. La seconde partie s'interesse spécifiquement à l'étude de l'influence du géotextile sur le fonctionnement du milieu dans lequel il est placé. Après une représentation détaillée du protocole expérimental mis en place, les résultats acquis lors d'expérimentations menées en conditions artificielles, au laboratoire ainsi qu'en conditions semi-naturelels, sur le terrain, sont successivement présentés. Ces expériences constituent une première approche de l'utilisation qui pourrait être fait des géotextiles dans les ouvrages de protection des eaux superficielles et souterraines, de réhabilitation des sols contaminés et/ou d'assainissement des eaux.Since few decades, the use of geotextiles (two or three dimensional flexible sheets made of synthetic weaved or needled, nonwoven fibers) has spread in the field of civil engineering works where it could play a significant role in applications involving separation, reinforcement,filtration or drainage. We assume that their technical features give to geotextile praoducts promising "biological" properties taht can be used in environmental applications. The placement of a geotextile in porous media may create a structural discontinuity that modifies the entire functioning of the surrounding solid matrix. The geotextile constitutes a millimiter-scale continuous layer that modifies the entire functioning of the poorous media where it is placed.It especially induces a high and homogeneous internal diffusion potential of nutrients and oxygen and low shear stress as well as a wide surface for microbial colonization, that promote the attachment and retention of free-living bacteria. These features result in the development of an active biofilm which optimizes the oxygen:acetate consumption ratio and finally maximize the biodegradation rate of organic matter. The goal of these thesis was to verify these hypotheses by laboratory experimentations (carried out on 10-cm height packed bed columns) and by semi-artificial experiments (carried out in dynamic microcosms) in order to 1) access the influence of a geotextile layer on the hydraulical, chemical and biological properties of porous media, 2) highlight the suitability of geotextile for bacteria attachment and 3) measure the effect of geotextile filter on the biodegradation potential of granular drainage system. The results showed that the soil/geotextile interface could be considered as a biological active zone suitable for bioremediation of contaminant plume and could be a promising way in the field of environmental protection and pollution control.CHAMBERY -BU Bourget (730512101) / SudocSudocFranceF

Étude en systèmes artificiels de laboratoire des effets de "Rejets Urbains de Temps de Pluie" sur les communautés périphytiques

Par temps de pluie, les déversoirs d'orage ont pour rôle d'évacuer le surplus d'eaux pluviales vers les cours d'eau récepteurs. Ces "Rejets Urbains par Temps de Pluie" véhiculent une partie des éléments polluants accumulés par temps sec du fait des activités humaines : matières organiques, hydrocarbures, métaux, bactéries pathogènes, etc. L'impact de ces rejets est évalué sur des communautés périphytiques naturelles, qui sont exposées, en laboratoire, dans deux systèmes artificiels, en conditions statiques (batchs) ou dynamiques (canaux artificiels). Des descripteurs structurels (biomasse totale et algale, dénombrement bactérien), fonctionnels (activités enzymatiques leucine aminopeptidase et ß-glucosidase) et physiologiques (intégrité membranaire) sont suivis. La réponse du périphyton dépend des conditions expérimentales (dispositif artificiel), et plus particulièrement des facteurs d'exposition : durée d'exposition, vitesse d'écoulementLYON1-BU.Sciences (692662101) / SudocSudocFranceF