Développement d’un outil mobile pour la mesure des activités environnementales des endoglycanases

Laboratoire d’accueil : Plateforme de biochimie environnementale Biochem-Env, UMR1402 ECOSYS, INRAE - Campus Agro Paris-Saclay, Bâtiment F, 22 place de l'Agronomie, CS80022, 91120 Palaiseau cedex http://www.biochemenv.fr Durée du stage : 6 mois, période négociable Contexte scientifique La mesure des activités enzymatiques dans des échantillons environnementaux tels que les sols, les sédiments, les plantes et les invertébrés constitue une approche importante pour évaluer l’état et le fonctionnement des écosystèmes. Les activités enzymatiques sont largement utilisées comme indicateurs biologiques de la santé des écosystèmes. Dans le domaine de l’étude des sols, leur principal avantage par rapport aux indicateurs physico-chimiques est qu’ils permettent de mieux comprendre la dynamique biochimique du sol, d’obtenir des informations sur sa fertilité et de suivre certains processus, tels que la bioremédiation, ainsi que les effets des perturbations du sol1,2. Les polysaccharides tels que la cellulose, la chitine et les xylanes sont des sources de carbone très abondantes et largement présentes dans les écosystèmes. Leur dégradation constitue une étape importante du cycle du carbone. Ce processus commence par une première étape au cours de laquelle des endoglycanases dégradent les chaînes de polysaccharides en oligosaccharides3–5. Après cette première étape, les oligosaccharides libérés sont ensuite dégradés par différentes enzymes exolytiques appelées glycosidases et par des enzymes associées. Ces enzymes permettent de libérer des monosaccharides qui peuvent ensuite entrer dans les principales voies du métabolisme du carbone des microorganismes du sol. La mesure de l’activité des endoglycanases permet d’évaluer la vitesse à laquelle le carbone stocké dans le sol est transformé. Les changements d’activité peuvent fournir des informations importantes sur le fonctionnement du cycle du carbone dans le sol1 (par exemple, une activité plus élevée indique une décomposition plus rapide des polysaccharides). Le projet proposé vise à développer un outil mobile, basé sur un gel, permettant de mesurer rapidement et en grand nombre l’activité des glycanases dans des échantillons de sol. L’approche sera spécifique, simple d’utilisation, peu coûteuse et reproductible, tout en permettant d’obtenir des mesures semi-quantitatives. Elle permettra ainsi d’évaluer l’activité microbienne dans différents types d’échantillons environnementaux. En parallèle, le développement de cette nouvelle approche sera accompagné de tests enzymatiques déjà bien établis et validés en solution. Ces tests sont déjà développés au sein du laboratoire d’accueil et utilisent des méthodes colorimétriques6,7. Ce projet répond aux besoins actuels et s’inscrit dans les orientations de la directive européenne 2025/2360 sur la surveillance et la résilience des sols 8, ainsi que le besoin de développer des méthodes  innovantes basées sur des mesures réalisées directement sur le terrain à partir d’indicateurs environnementaux. La personne recrutée travaillera sous la responsabilité scientifique de Dr Jasna Nikolić Chenais et de Dr Thérèse de Caldas et en lien avec le personnel de la plateforme de biochimie environnementale Biochem-Env (https://www.biochemenv.fr/, UMR EcoSys, INRAE). Le laboratoire d’accueil est fortement impliqué dans la recherche environnementale, notamment dans l’identification et la sélection d’indicateurs biologiques de l’état des écosystèmes, ainsi que dans le développement de nouvelles méthodes pour leur utilisation en recherche. La plateforme Biochem-Env dispose d’une expertise reconnue dans la mesure des activités enzymatiques dans les échantillons de sol. Elle s’appuie également sur des compétences en biochimie, en analyses bioanalytiques et dans l’étude des polysaccharides, qui constituent des bases essentielles pour la réalisation de ce projet9,10. Dans un premier temps, les outils développés seront testés et utilisés dans le cadre des projets de recherche en cours avec nos collaborateurs au sein de l’UMR EcoSys. Dans un second temps, ils seront proposés à un réseau plus large de collaborateurs, dans le cadre de projets de recherche nationaux et internationaux. Le stage permettra au stagiaire de Master 2 d’acquérir ou de renforcer ses compétences en préparation d’échantillons de sol, en réalisation de tests enzymatiques en solution et sur gel, ainsi qu’en rédaction et en communication scientifiques. Instructions pour candidater Les candidats devront posséder des compétences en biologie, biochimie et/ou microbiologie, avec un intérêt pour les sciences de l’environnement. Ils sont invités à envoyer leur candidature, comprenant un CV et une lettre de motivation, à l’adresse e-mail suivante : contact-biochemenv@inrae.fr. La date limite pour envoyer les candidatures est fixée au 20 octobre 2026. Références 1. Daunoras J, Kačergius A, Gudiukaitė R. Role of Soil Microbiota Enzymes in Soil Health and Activity Changes Depending on Climate Change a