Soutenance de thèse de Sebastian GFELLNER

Extraire des composés organiques à partir de micro-organismes cultivés sur des substrats minéraux représente un défi important en raison des interactions étroites entre cellules et minéraux. L’amélioration du protocole d'extraction mis au point dans le cadre de cette thèse, couplé à la métabolomique par spectrométrie de masse, a permis d'accéder au métabolome de l'archée chimiolithoautotrophe hyperthermoacidophile Metallopshaera sedula cultivée sur un substrat de pyrite (FeS2). Afin d’évaluer sa faisabilité pour d'autres organismes cultivés sur différents substrats minéraux, ce protocole a été appliqué à une autre archée chimioautotrophe extrêmophile, Acidianus manzaensis, cultivée sur un substrat analogue de basalte martien (ESA01-E). Le protocole d'extraction amélioré a été appliqué avec succès. Afin de reproduire un contexte astrobiologique, A. manzaensis a été exposée pendant deux semaines à des conditions similaires à celles de Mars dans la chambre de simulation martienne du laboratoire de simulation d’analogues planétaires (PASLAB) du Centre aérospatial allemand (DLR) à Berlin. La remise en culture réussie des mélanges de cellules et de minéraux après exposition a permis de démontrer leur survie dans les conditions de fluctuations extrêmes de température lors de cycles diurnes (16 h de lumière du jour/8 h de nuit) entre +15 et -50 °C, et d’exposition aux rayons UV-visibles-IR (200–2200 nm) et à l’atmosphère martienne (96 % de CO2, pression 8 hPa). Après leur remise en culture, la survie des cellules a été observée et les quinones contenant du thiophène ont été analysées afin d'étudier les altérations moléculaires potentielles. Au-delà des recherches scientifiques, une collaboration entre art et science a permis d'ajouter une dimension supplémentaire au projet transdisciplinaire BioQuantum Record : un concept dépassant la mission originale Voyager, consistant à envoyer des  « astronautes microbiens » dans l'espace afin de fusionner les concepts scientifiques de chiralité et de panspermie avec un récit artistique de science-fiction visant à explorer comment la vie pourrait reconnaître et interagir avec quelque chose de fondamentalement « autre ».