Offre de thèse "Recherche de Biosignatures pour les Missions Spatiales"

Sujet: « Recherche de Biosignatures pour les Missions Spatiales »

Laboratoires: Institut Océanographique Méditerranéen (MIO), Marseille, France et Physique des Interactions Ioniques et Moléculaires (PIIM), Marseille, France

Directeur de thèse : Gaël Erauso (MIO)

Codirecteur : Grégoire Danger (PIIM)

Co-encadrants : Alexis Bouquet (PIIM), Vincent Grossi (MIO)

Début de la thèse: Automne 2026

Contacts: gregoire.danger@univ-amu.fr, gael.erauso@mio.osupytheas.fr, alexis.bouquet@univ-amu.fr, vincent.grossi@mio.osupytheas.fr

Contexte

Ce projet vise à soumettre des micro-organismes extrêmophiles terrestres à des conditions similaires à celles de l’océan interne d’Encelade, satellite de Saturne, à observer leur développement en fonction des conditions choisies, et à déterminer quels effets détectables ils auront sur la chimie de leur environnement à l’aide de techniques de chimie analytique avancées. Cela étendra le répertoire connu d’indices chimiques suggérant la présence d’activité biologique en milieu extraterrestre, et déterminera les démarches analytiques à mettre en place pour pouvoir les identifier et les distinguer des signatures abiotiques dans un environnement chimiquement riche.

Mission et objectifs

Le/la doctorant.e aura pour mission la prise en main des protocoles de cultures des micro-organismes qu’il/elle devra faire évoluer pour effectuer de nouvelles expériences en conditions hyperbares (combinant la pression hydrostatique et les pressions partielles de gaz : H₂:CO₂ comme substrat et CH₄ comme produit). Lors de ces expériences, il/elle devra effectuer le suivi de l’exométabolome, protéome/transcriptome, et lipidome pour identifier les variations potentielles engendrées par les variations environnementales dans l’expression des gènes, la production des protéines, des métabolites relargués dans le milieu et la composition des lipides membranaires.

Une fois cette cartographie obtenue, lors de la dernière phase du projet, il/elle devra identifier les cibles moléculaires à suivre qui serviront de biomarqueurs pour cette souche. Une fois définie, de nouvelles expériences seront mises en place en complexifiant l’apport chimique abiotique de l’environnement.

Cette phase du projet nécessitera une étude bibliographique approfondie des conditions géochimiques des objets simulés, principalement Encelade. Une fois ces nouvelles conditions environnementales définies, il/elle devra évaluer la pertinence des protocoles analytiques initialement utilisés pour identifier les biomarqueurs définis et déterminer si une évolution de ces protocoles doit être mise en place.

L’objectif final de la thèse sera de déterminer où se trouvent nos limites analytiques pour identifier une présence de forme de vie dans un environnement donné, et d’extrapoler aux conditions d’analyse chimique des missions spatiales, que ce soit par retours d’échantillons ou par analyse in situ, les problématiques étant différentes.

Encadrement Le/La doctorant.e sera encadré.e par le Pr G. Erauso du MIO en codirection avec le Pr G. Danger du PIIM à Marseille, et avec les Dr A. Bouquet et Dr V. Grossi comme coencadrants. Les expériences se feront en collaboration étroite avec les Dr A. Carios et S. Marre de l’ICBM à Bordeaux. Le/La candidat.e travaillera dans un environnement interdisciplinaire, qui nécessitera une forte autonomie et une implication importante dans le travail qui devra être effectué, ce travail comprenant à la fois des temps de cultures et d’analyses chimiques des échantillons, et des traitements de données s’y afférents. Ce projet s’inscrit dans un environnement particulièrement riche et dans le cadre de l’Institut Origines de Marseille, qui regroupe des unités de recherche autour du thème des origines de la vie et de l’astrobiologie.

Le financement acquis provient du CNRS, dans le cadre du dispositif 80 Prime de la MITI.

Profil recherché

Nous recherchons un(e) candidat(e) ayant une formation de base en microbiologie (Master2 ou ingénieur) avec de bonnes connaissances en physiologie et génomique microbienne et une expérience pratique dans la   culture de microorganismes et dans les méthodes en biologie moléculaire, notamment les « omics ». Elle ou il devra également maitriser les bases du langage R pour l’appliquer à l’analyse biostatistique des résultats. D’autre part, les candidats ayant une formation en sciences expérimentales connexes (biologie moléculaire, ou biochimie) et ayant un penchant pour la microbiologie seront également considérés. La, ou le candidat(e) doit faire preuve d’ouverture d’esprit et de flexibilité, pour être capable de travailler en équipe à l’interface de différentes disciplines.