Contexte

Les changements climatiques et la réduction des intrants en agriculture imposent de mieux comprendre le rôle du microbiote de la rhizosphère dans les mécanismes de résistance des plantes face aux stress abiotiques et biotiques. Une approche innovante, basée sur la métaprotéomique, permet d’étudier ces interactions à l’échelle moléculaire. Cependant, l’extraction du microbiote à partir de matrices de sol reste un défi majeur, en raison de la complexité physico-chimique des sols (pH, composition minérale, etc.) et surtout de la présence de contaminants (tanins, matière organique en décomposition, acides humiques), dont les propriétés (taille, charge, hydrophobie) interfèrent avec celles des peptides.

Ces interférences perturbent d’une part l’extraction des protéines et, d’autre part, l’analyse métaprotéomique ultérieure. Ces contraintes nécessitent donc d’optimiser les protocoles existants pour améliorer à la fois la spécificité et le rendement de l’extraction protéique.

État de l’art et hypothèses

Nos essais préliminaires ont révélé que le protocole d’extraction au phénol, couramment utilisé pour les échantillons végétaux, offrait les meilleurs résultats parmi les méthodes testées. Cependant, une revue de la littérature sur l’extraction de protéines de la rhizosphère suggère des pistes d’amélioration, notamment l’utilisation d’additifs qui permet d’éliminer une partie des acides humiques et le traitement des échantillons par ultrasons, qui permet de libérer davantage de protéines, mais aussi de contaminants tel que les acides humiques.



L’intégration de ces traitements au protocole au phénol pourrait améliorer notablement le rendement d’extraction des protéines, sans pour autant altérer la pureté des extraits.

Objectifs du stage

Ce stage vise à optimiser le protocole d’extraction au phénol en testant plusieurs adaptations et d’évaluer les améliorations tant du point de vue quantitatif (quantité de matériel protéique extrait) que qualitatif (niveau de contamination par les acides humiques) ainsi que l’impact que ces modifications du protocole initial pourrait avoir sur la composition finale des extraits au niveau de la représentativité fonctionnelle des protéines identifiées. Le projet de stage s’articulera autour de trois axes : 1) La collecte d’échantillons nécessitant le prélèvement de sols rhizosphériques sur des cultures de pois (Pisum sativum) ; 2) La comparaison des protocoles d’extraction testés (avec/sans additifs et/ou ultrasons) au niveau de la quantité totale de protéines extraites ; 3) l’analyse protéomique des échantillons pour permettre l’identification des protéines de la rhizosphère du pois. Ainsi,



ce projet permettra de déterminer si les optimisations du protocole d’extraction du microbiome permettront une meilleure représentativité des fonctionnalités du microbiote rhizosphérique, en limitant les biais liés aux contaminants.

Ce stage vise à optimiser le protocole d’extraction au phénol en testant plusieurs adaptations, et d’évaluer les améliorations à la fois du point de vue quantitatif (quantité de matériel protéique extrait) et qualitatif (niveau de contamination par les acides humiques), ainsi que l’impact de ces modifications sur la composition finale des extraits, notamment en termes de représentativité fonctionnelle des protéines identifiées. Le projet s’articulera autour de trois axes : 1) la collecte d’échantillons, nécessitant le prélèvement de sols rhizosphériques sur des cultures de pois ; 2) la comparaison des protocoles d’extraction testés (avec/sans additifs et/ou ultrasons) au regard de la quantité totale de protéines extraites ; 3) l’analyse protéomique des échantillons, permettant l’identification des protéines de la rhizosphère du pois.

Ainsi, ce projet permettra de déterminer si les optimisations du protocole d’extraction du microbiote permettront une meilleure représentativité des fonctions du microbiote rhizosphérique, tout en limitant les biais liés aux contaminants.

Méthodologie envisagée

- Techniques : Spectrométrie de masse (LC-MS/MS), dosages protéiques (BCA, Bradford).
- Outils bioinformatiques : Logiciels de type i2MassChroQ, Diamond….

Compétences requises
- Connaissances en biologie moléculaire
- Intérêt pour les techniques analytiques
- Rigueur expérimentale et capacité à travailler en équipe.

📌 Stage Master 2 – Développement de méthodes d’extraction protéique pour l’étude du microbiote rhizosphérique du pois (Barranquilla)
🏢 French Proteomics Society
📍 Barranquilla