Comprehensive study of the microbiome of fermented vegetables using integrative approaches

Le développement du séquençage à haut débit a suscité un regain d'intérêt pour l'étude de divers microbiomes. Parmi eux, le microbiome des légumes fermentés est particulièrement intéressant en raison de son établissement spontané et de sa grande diversité. Cela pose des défis en matière de contrôle de la production ainsi que des propriétés organoleptiques et nutritionnelles. La gestion de la fermentation des aliments repose encore largement sur des connaissances empiriques, car la compréhension des dynamiques des communautés microbiennes et des réseaux métaboliques produisant des produits sûrs et nutritifs reste incomplète. Le paradigme de la science ouverte, notamment la disponibilité de nombreux jeux de données, offre l'opportunité de caractériser ce microbiome de manière plus approfondie. Cette thèse présente diverses méthodes intégratives pour analyser le microbiome des légumes fermentés, en intégrant divers jeux de données publiques afin de caractériser et de comparer de manière exhaustive les microbiomes des légumes fermentés. Tout d'abord, nous avons étudié les dynamiques de succession des communautés bactériennes lors de la fermentation des légumes. Pour cela, nous avons conçu une approche basée sur les réseaux pour comparer dix jeux de données métataxonomiques 16S publiques, comprenant 931 échantillons, et ciblant différents légumes fermentés au fil du temps. Les réseaux construits à partir des jeux de données individuels sont intégrés dans un “core réseau”, mettant en évidence des associations significatives. Cette méthode a permis de mettre en lumière les dynamiques de la fermentation des légumes en caractérisant les processus de succession des communautés parmi différents assemblages bactériens. En second lieu, nous avons utilisé une approche métataxonomique multi-marqueurs pour étudier l'influence des facteurs de production sur les communautés bactériennes lors de la fermentation. Nous avons ensuite examiné la relation entre le core microbiote et les voies métaboliques des légumes fermentés. Pour cela, nous avons analysé de manière exhaustive la diversité microbienne, la composition taxonomique et les profils métaboliques de neuf jeux de données indépendants, incluant 142 échantillons. En utilisant un workflow reproductible, nous avons identifié un ensemble de core espèces et souches microbiennes. Nous les avons reliées à un ensemble de fonctions métaboliques partagées qui peuvent représenter un réseau d'activités importantes durant la ferment