Caractérisation et sources de variation du métabolome : le cas de l’algue brune Lobophora des écosystèmes coralliens de Nouvelle-Calédonie

Les macroalgues marines constituent un riche réservoir de composés, aussi appelés métabolites spécialisés, qui jouent diverses fonctions écologiques et font partie des traits adaptatifs. Leur concentration peut varier en fonction de facteurs biotiques et abiotiques mais peu d’études sur les réponses globales des métabolites (métabolome) sont disponibles. C’est dans ce contexte que s’inscrit cette étude doctorale centrée sur les sources potentielles de variations du métabolome chez une algue brune commune des récifs coralliens, Lobophora. Pour cela, quatre espèces de Lobophora présentant des morphologies et des habitats variés ont été sélectionnées dans le lagon de Nouvelle-Calédonie. Nous avons dans un premier temps cherché à caractériser et identifier des métabolites via des approches de chimie traditionnelle. Les lobophorénols, précédemment identifiés chez L. rosacea, ont été retrouvés chez cette espèce ainsi que des molécules polyoléfines chez toutes les espèces étudiées. Plusieurs tests de bioactivité sur diverses souches biologiques ont été mis en place sur des fractions algales dans une visée de valorisation et des résultats positifs ont été obtenus lors du criblage antibactérien contre Staphylococcus aureus. Dans un deuxième temps, les sources de variations du métabolome ont été étudiées à plusieurs échelles par des approches de métabolomique non ciblée. Il ressort de ces diverses études que le métabolome de Lobophora est hyper-variable. Les espèces présentent une empreinte métabolomique propre, sans variation intra-thalle. Leur métabolome varie à l’échelle spatiale, en fonction des sites d’étude et des habitats testés, et au cours du temps en lien avec les facteurs environnementaux, tels que température et salinité. En outre, des conditions de faible pH entraînent également des changements métabolomiques comme nous avons pu le tester en conditions naturelles (site de Bouraké) et en conditions contrôlées. Parmi les marqueurs chimiques liés à ces conditions changeantes nous avons identifié les lobophorénols et plusieurs de leurs potentiels dérivés, des dérivés d’acides gras oxygénés polyinsaturés et des composés polyoléfines. Bien que la métabolomique ait été appliquée avec succès pour discriminer les espèces ou détecter l’effet d’un stress environnemental, les présents travaux ont également souligné la difficulté à travailler sur le genre Lobophora, riche en graisses et pigments, et la limitation dans l’annotation des marqueurs en raison du peu de références disponibles pour ce groupe d’organismes marins encore peu étudiés via cette approche.