Conclusion

La souche sauvage RCC 3691 s’est révélée moins robuste que la population TLS13 face aux stress appliqués. En effet, les deux sélectiostats de la souche sauvage ont subi des pertes majeures de biomasse au cours du cycle de stress S4. La première chute est peut-être due à une succession trop rapide des cycles. Cela aurait sélectionné les cellules capables de supporter le stress, mais sans leur laisser le temps de s’y adapter véritablement et de retrouver un métabolisme pleinement fonctionnel. Au vu de leurs taux de croissance très réduits, on peut également supposer que les cellules résistantes n’ont pas eu le temps de se multiplier et de se propager dans la culture. Dans tous les cas, la première chute de biomasse a été un événement de sélection important dans les populations polyclonales en cours d’évolution, les sélectiostats étant repartis avec moins de 20% de leur biomasse en appliquant une température constante et non stressante. Par contre, la deuxième chute de biomasse, dans les 24h qui ont suivi la reprise du stress S4 (cycle S4 bis), suggère que l’on avait en fait atteint les limites évolutives de la souche RCC 3691 sous le couple de stress lumière-température. Elle n’est pas capable de supporter l’intensité de stress du cycle S4. Même une fois l’intensité du stress réduite (cycle de stress S5), le taux de croissance net reste très faible et devient régulièrement négatif. A contrario, la biomasse de la population TLS13 n’a pas subi de chute brutale pendant le cycle S4. Le taux de croissance est resté nul, puis une diminution progressive de la biomasse a été constatée avant qu’elle ne se stabilise à nouveau. L’intensité du cycle de stress S4 n’est donc pas létale pour toutes les cellules de la population TLS13. Par contre, après un mois de culture dans les conditions du cycle S4, il n’y a pas de reprise notable de la croissance des cultures, ce qui a conduit à diminuer l’intensité du stress. Effectivement, le taux de croissance des cultures s’améliore dès le passage au cycle de stress S5.

La répétition d’une expérience d’évolution en laboratoire sur la population de TLS13, qui avait déjà été soumise à une évolution par le stress thermique, a été concluante. En effet, dans le cas de la culture TLS13-2, la teneur en lipides totaux est passée de 6 pg/cell au début de l’expérience, à plus de 30 pg/cell à la fin. Le gain est moins important pour la culture TLS13-1, de 5,3 à 8,5 pg/cell. La gamme de stress testée n’a pas permis de provoquer des modifications sur la souche RCC 3691 (teneurs en lipides totaux et profils en acides gras). Il est possible que les températures extrêmes utilisées au cours de cette expérience (12°C et 30°C) n’aient pas été suffisantes pour provoquer une adaptation génomique des cultures, qui se seraient contentées d’une acclimatation métabolique. En effet, ces 2 températures restent dans la niche thermique des souches initiales de Tisochrysis lutea. C’est une différence majeure avec la première expérience d’évolution en laboratoire (Chapitre 4) et le protocole de Bonnefond et al. (2017).

Cette expérience d’évolution en laboratoire montre une différence de réponse entre la souche RCC 3691 et la population TLS13 de T. lutea, et au sein d’une même population. En effet, la souche RCC3691 ne présente aucune modification de sa teneur ou de sa composition en lipides polaires alors que la population TLS13 voit sa teneur en lipides totaux augmenter. Ceci est peut-être lié à une adaptation au stress oxydatif. En effet, une augmentation de la teneur en lipides totaux a déjà été constatée chez certaines microalgues soumises à un stress oxydatif (Sun et al., 2018 ; Ren et al., 2018 ; Yilancioglu et al., 2014 ; Kang et al., 2014 ; Pancha et al., 2015). L’augmentation est beaucoup plus importante dans la culture TLS13-2 que dans la culture TLS13-1. La réponse à des variations simultanées de la température, de l’intensité lumineuse, et au stress oxydatif résultant, est probablement lié à la souche de microalgues. De plus, l’évolution est un processus stochastique très

107 dépendant de différents facteurs, et en particulier des mutations qui peuvent se produire. Il est notamment reconnu que des réplicats ont souvent des comportements très différents, aboutissant à des phénotypes distincts, en particulier dans des environnent variables (Rego-Costa, 2018).

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Liste des tableaux et figures

Figure 35: taux de croissance dans les 4 sélectiostats. Flèches, perte de biomasse dans les sélectiostats. Carrés, phases de batch pour les sélectiostats 3691-1 et 3691-2. Ovales : taux de

croissance biaisés par le forçage manuel de la pompe afin de diluer les sélectiostats. ... 93 Figure 36: Suivi des paramètres dans le sélectiostat de la culture TLS13-1. Flèche verte, batch

involontaire dû à l’absence de milieu de renouvellement (week-end). Flèche noire, arrêt du système de bullage pendant 48h afin d’observer le comportement du dioxygène dissous dans le sélectiostat. Le taux de croissance du 23 janvier est biaisé par le forçage de la pompe afin de diluer le sélectiostat pour le stabiliser à 1,5 millions de cellules/mL. ... 96 Figure 37: Taux de croissance. Mesures réalisées en triplicats, en conditions standardisées dans les multicultivateurs il n’y a pas de données pour le cycle S4, la ligne pointillée représente les crashs des sélectiostats. Le taux de croissance du témoin de la souche TLS13 au cycle S3 est trop faible

comparativement aux mesures de concentrations cellulaires à la récolte, qui sont de 1,4 et 1,6x10⁶ cellules/mL. Il est probablement dû à une mauvaise mesure de l’absorbance pour ces cultures ... 97 Figure 38: Rapport azote/carbone à partir des mesures réalisées en quadruplicats (références) et en 6 exemplaires pour les échantillons, en conditions standardisées dans les multicultivateurs ; il n’y a pas de données pour le cycle S4, la ligne pointillée représente les crashs des sélectiostats... 98 Figure 39: Lipides totaux exprimés en pg/cell. Mesures réalisées en triplicats, en conditions

standardisées dans les multicultivateurs ; il n’y a pas de données pour le cycle S4, la ligne pointillée représente les crashs des sélectiostats. ... 99 Figure 40: Classes lipidiques. Mesures réalisées en triplicats, en conditions standardisées dans les multicultivateurs ; il n’y a pas de données pour le cycle S4, la ligne pointillée représente les crashs des sélectiostats. ... 102 Figure 41: principaux acides gras des cultures 3691-1 et 3691-2 ... 104 Figure 42: Principaux acides gras dans les deux cultures de la souche TLS13 ... 105

Tableau 10: cycles de stress thermiques et lumineux pendant l'expérience, température (Tm) et lumière (lm) moyennes. * perte de la majorité de la biomasse des sélectiostats. ... 92 Tableau 11: Évolution du diamètre cellulaire en conditions standardisées dans les multicultivateurs. Mesures réalisées en triplicats, en conditions standardisées dans les multicultivateurs. Moy =

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