Soutenance de thèse de Ami DIAKITE

Le rôle du microbiote dans la pathologie et le maintien de la santé n’est plus à prouver car de nombreuses études ont témoignées de son implication majeure. L’outil d’étude de ce microbiote par excellence est la métagénomique qui a permis de mettre en lumière sa diversité mais aussi qu’une grande partie de cette diversité reste encore inconnue. La culturomique qui se définit comme une technique de culture à haut débit a été développée afin de venir à bout de cette partie encore inconnue du microbiote. D’où le but de ce travail qui est d’évaluer la contribution de la culturomique dans l’élucidation de la « Dark matter » de la métagénomique. Pour ce faire, nous avons commencé par une revue bibliographique qui avait pour but de faire une mise à jour du répertoire des bactéries isolées au moins une fois chez l’homme par culture. Ce travail nous a permis de faire passer le nombre de ces bactéries de 2776 à 3253 en deux ans soit une augmentation de 17% avec une contribution de la technique de culturomique estimée à 63% dans la mise à jour du répertoire. Nous avons par la suite exploré et caractérisé le microbiote de 8 sujets sains par la culturomique et la métagénomique. En comparant les deux techniques, nous avons observons dans un premier temps que la culturomique recouvre une richesse bactérienne supérieure de 20% à celle de la métagénomique. Ensuite, nous observons que les séquences dérivées des nouveaux taxons de la culturomique augmentent de 22% la richesse bactérienne récupérée par la métagénomique et globalement 67% du total des séquences générées ont été couvertes par des isolats de culture, réduisant considérablement la « Dark matter » des méthodes de séquençage par rapport à l'étude pionnière. Vue l’importance de la culturomics dans les études du microbiote humain, nous avons jugé nécessaire de clôturer ce travail par une étude d’optimisation et de standardisation de la technique de culturomics qui se veut très fastidieuse malgré ces nombreux avantages. C’est dans ce contexte que nous avons analysé et comparé le rendement de 58 conditions de culture en termes de nombre d’espèce bactérienne isolée. Nous avons pu établir finalement une liste de 16 conditions qui ont permis de capturer 98% du nombre total d'espèces isolées par les 58 conditions de départ.

Role of human microbiota in pathology and healthy has been proven by numerous studies which shown its major involvement. Tool by excellence for study microbiota is metagenomics, which has made it possible to highlight bacteria diversity, but also that a large part of this diversity remains unknown. Culturomics, which is defined as a high-throughput culture technique, has been developed in order to overcome this unknown part of human microbiota. The aim of this work is to evaluate the contribution of culturomics in the elucidation of metagenomics "Dark matter". In order to do this, we started with a bibliographical review which aimed to update the repertoire of bacteria isolated at least once in human beings by culture. This work enabled us to increase the number of bacteria from 2776 to 3253 in two years, i.e. an increase of 17%, with culturomics contribution to the updating of the repertoire estimated at 63%. Secondly, we have explored and characterized microbiota of 8 healthy subjects using culturomics and metagenomics. By comparing both techniques, we first observed that culturomics covers 20% of bacterial richness than metagenomics. Next, we observed that the sequences derived from the new taxa of culturomics increased the bacterial richness recovered by metagenomics by 22% and overall 67% of the total sequences generated were covered by culture isolates, considerably reducing the "Dark matter" of sequencing methods compared to the pioneering study. Considering the importance of culturomics in the studies of human microbiota, we judged the necessity to conclude this work with study of optimization and standardization of culturomics methodology, which is very tedious despite its many advantages. In this context, we have analyzed and compared the efficiency of 58 cultures conditions in terms of number of bacterial species isolated. We were finally able to establish a list of 16 conditions that allowed capturing 98% of the total number of species isolated by the 58 initial conditions.