Marine fungi from sponges : biodiversity, chemodiversity and biotechnological applications

Champignons marins d'éponges marines : biodiversité, chimiodiversité et applications biotechnologiques L'environnement marin est doté d’une diversité fongique encore trop faiblement explorée puisqu’on estime qu’environ 10% des champignons marins ont fait l’objet d’une étude. Dans ce contexte, le projet de thèse décrit dans ce manuscrit est focalisé sur le potentiel biotechnologique des champignons marins isolés d’éponges marines. Ces champignons sont caractérisés par une importante biodiversité et chimiodiversité susceptible de conduire à de nouvelles molécules bioactives. Il s’agit d’un projet pluridisciplinaire qui joint la mycologie, la chimie, la biochimie et les biotechnologies. Il couvre la stratégie complète de découverte de nouveaux produits naturels avec l'isolement et l'identification des souches fongiques à l’extraction et l'isolement des molécules ainsi que l’évaluation des propriétés biologiques. Le manuscrit est divisé en trois parties principales : - La première partie est dédiée à l’isolement des communautés fongiques cultivables associées à quatre éponges de l’océan Atlantique et trois éponges de Méditerranée. Nous avons obtenu au total 129 taxons parmi lesquels 84,5% ont pu être identifiées jusqu’au niveau de l’espèce via une approche polyphasique basée sur des techniques morphologiques, moléculaires et phylogénétiques. Parmi ces derniers, nous avons décrit pour la première fois deux espèces : Thelebolus balaustiformis et Thelebolus spongiae. Nos travaux ont permis de souligner la spécificité des communautés fongiques hébergées par chaque éponge ce qui laisse à penser que les éponges sont capables de recruter leur propre mycobiote. - La seconde partie est consacrée à l'étude de la diversité chimique des champignons marins associés à l'éponge Grantia compressa en utilisant l'approche OSMAC (une souche – de nombreux composés). Les résultats obtenus ont révélé les difficultés à obtenir des conditions de culture optimales. De façon générale et pour tous les champignons, les milieux riches en nutriments favorisent à la fois le développement du mycélium et la production de métabolites secondaires. Parmi les champignons isolés, Eurotium chevalieri MUT 2316 produits de nombreux métabolites, comparativement aux autres champignons. Dans ce contexte, nous avons pu isoler et caractériser dix composés. - La troisième partie est dédiée à l’évaluation des propriétés biologiques (pharmacologiques et environnementales) des différentes molécules isolées. Six composés ont montré des propriétés antibactériennes notamment l'isodihydroauroglaucine qui s’est avérée active vis-à-vis de la plupart des bactéries à Gram-positif testées et pour laquelle une activité bactéricide a pu également être décelée. La dihydroauroglaucine et le physcion inhibent complètement la réplication du virus de la grippe A tandis que la neoechinuline inhibe le virus de l'herpès simplex 1. Enfin, les différentes molécules ont été évaluées pour leurs propriétés antifoulings susceptibles de rentrer dans la composition de peintures plus respectueuses de l’environnement. Les molécules inhibent à de très faibles concentrations l'adhésion et la croissance de bactéries et de microalgues impliquées dans le biofouling. Par ailleurs, la combinaison de molécules isolées d’E. chevalieri MUT 2316 inhibe la totalité des bactéries et microalgues testées. Les travaux menés ont permis de mettre en avant l’importante biodiversité et chimiodiversité de champignons marins hébergés par les éponges. Les molécules isolées d’E. chevalieri MUT 2316 sont susceptibles de valorisation dans différents domaines de recherche tels que le développement de nouveaux médicaments ou de peintures antifoulings plus respectueuses de l’environnement.