Plateforme de cytométrie pour la microbiologie (PRECYM)

Des instruments et protocoles de cytométrie en flux pour la caractérisation des micro-organismes à l’échelle individuelle : bactéries, micro-algues, virus, levures…

Site de la plateforme

Plateforme de cytométrie pour la microbiologie (PRECYM)

Des instruments et protocoles de cytométrie en flux pour la caractérisation des micro-organismes à l’échelle individuelle : bactéries, micro-algues, virus, levures…

Site de la plateforme

Plateforme de cytométrie pour la microbiologie (PRECYM)

La plateforme PRECYM est spécialisée dans l’analyse et le tri des microorganismes par cytométrie en flux. Cette technologie permet de les identifier, de les dénombrer et de les trier. Combinée à des colorants fluorescents, elle permet d’aborder leur physiologie, leur viabilité et leurs activités cellulaires, en s’affranchissant des étapes de culture.

La plateforme met ses équipements et son savoir-faire à disposition des équipes de l’Institut méditerranéen d'océanologie (MIO) et de toute autre équipe du domaine public ou privé. A travers ses trois missions de recherche et développement, de conseil et accompagnement, et de formation, elle intervient dans plusieurs domaines : le développement et l’amélioration de protocoles expérimentaux ou de technologies, l’analyse et l’interprétation de données et résultats, la formation à la cytométrie en flux et à l’utilisation des instruments de la plateforme, l’expertise pour les laboratoires privés, aussi bien pour l’analyse que pour le tri d’échantillons.

La plateforme PRECYM est labellisée IBiSA, plateforme technologique d’Aix-Marseille et par le Pôle mer Méditerranée. Elle est également co-financée par le Fonds européens de développement régional (FEDER).

Expertises et services

Analyse d’échantillons par cytométrie en flux pour la caractérisation de microorganismes (dénombrement, identification, activités cellulaires, état physiologique),
Tri par cytométrie en flux de micro-organismes d’intérêt,
Veille technologique,
Formation aux protocoles d’analyse et de tri par cytométrie en flux,
Formation aux logiciels de cytométrie en flux et à l’analyse de données.

Moyens et équipements

Cytomètre en flux trieur Influx Mariner (BD Biosciences),
Cytomètres analyseurs CytoFLEX et CytoFLEX S (Beckman Coulter), FACSCanto II et Accuri C6 (BD Biosciences),
Cytomètres automatisés CytoSense et CytoPro (Cytobuoy),
Ordinateurs dédiés à l’analyse des données de cytométrie,
Logiciels de traitement de données FCS Express, Flowjo, Winlist, Kaluza,
Microscope à épifluorescence BX61 (Olympus) couplé à une caméra couleur refroidie par effet Peltier et un système d’analyse d’images,
2 microscopes à épifluorescence portatifs de terrain (Partec),
2 conteneurs d’azote liquide (Arpege) pour le stockage et la conservation des échantillons,
2 réfrigérateurs-congélateurs à -20°C pour la conservation des réactifs, colorants fluorescents et billes de calibrage,
Hotte chimique équipée de filtres pour la glutaraldéhyde et la paraformaldéhyde.

<hr>Les données de cytométrie sont acquises et visualisables en temps réel.

<hr>PRECYM est équipée de cytomètres analyseurs pour l’analyse de micro-organismes en suspension dans des échantillons liquides.

<hr>PRECYM est équipée de cytomètres trieurs qui séparent physiquement les cellules d’intérêt pour des analyses ou de la mise en culture.

<hr>L’excitation des micro-organismes par une lumière laser permet de les analyser un par un à des vitesses de dizaines de milliers par seconde.

<hr>Electronique rapide pour l’analyse de milliers de cellules par seconde.

<hr>Cytomètre et module de coloration automatisés Cytopro développé en collaboration avec la société Cytobuoy.

<hr>Analyse multivariée en temps réel de micro-organismes.

<hr>Images de micro-organismes du plancton marin prises avec le cytomètre Cytosense. Toutes les photos sont à la même échelle et témoignent de l’étendue de la taille de ces cellules.

Comment soumettre un projet ?

Pour soumettre un projet à la plateforme PRECYM, vous pouvez contacter les responsables de la plateforme par téléphone ou par mail à l’adresse precym@mio.osupytheas.fr. Vous fixerez avec eux un rendez-vous pour discuter du projet, de l'implication de PRECYM et de la valorisation du travail.

Les projets peuvent être soumis tout au long de l’année. Ils sont examinés au fil de l'eau et sélectionnés par les responsables de la plateforme sur la base du mérite et de leur faisabilité technique, en considérant également le temps et les ressources humaines nécessaires. Le délai de réponse est rapide, de l’ordre de quelques jours. Le délai de réalisation des prestations varie quant à lui de quelques jours à environ deux mois, en fonction du planning de la plateforme, du type de protocole d'analyse à mettre en oeuvre et de la disponibilité des machines.

Toutes les prestations d'analyse et de tri nécessitent de remplir un formulaire d’application fourni par la plateforme. Ce formulaire rappelle, entre autres, l’objectif et le type de prestation (analyse ou tri), le type et le nombre d’échantillons. La charte d’utilisation de PRECYM doit également être signée par les responsables de projets, ainsi que par les encadrants des étudiants. Tout contrevenant prend le risque de se voir interdire l'accès à la plateforme.

Exemple d'utilisation

Expériences biophysiques en mer Méditerranée

La diversité du phytoplancton est essentielle pour les services biogéochimiques océaniques et contribue à la résilience des écosystèmes marins face aux stress locaux et mondiaux, notamment le changement climatique. Comprendre les mécanismes qui influencent cette diversité dans l'océan ouvert est crucial, surtout avec la création de vastes aires marines protégées et les négociations sur le traité international de la biodiversité marine au-delà des juridictions nationales.

Les simulations numériques ont montré que les structures fines (fronts) génèrent des vitesses verticales qui transportent des nutriments vers la surface, stimulant le phytoplancton. Les observations in situ sont cependant difficiles en raison de la nature éphémère (moins de quelques jours ou semaines) qui représente un défi pour les échantillonneurs.

La mission satellitaire Surface water ocean topography (SWOT) de la NASA-CNES devrait faciliter ces observations et ouvrir de nouvelles perspectives pour les expériences biophysiques en mer ouverte. Les campagnes Protevs-SWOT (2018) et BioSWOT-Med (2023), menée en Méditerranée occidentale, visent à comprendre les mécanismes du couplage entre physique et biologie à petite échelle et leur impact sur la diversité du phytoplancton en utilisant des stratégies d’échantillonnage adaptatives et des techniques avancées comme la cytométrie en flux automatisée à haute fréquence.

L'étude par cytométrie en flux réalisée en collaboration avec la plateforme PRECYM dans le sud-ouest de la Méditerranée, et basée sur un échantillonnage adaptatif, a révélé des différences significatives de croissance entre deux masses d'eau, ouvrant la voie à l'étude des interactions biophysiques à fine échelle. Cependant, peu d'études in situ existent, notamment en dehors des courants énergétiques. L’étude en mer Méditerranée a ciblé une zone frontale modérément énergétique, échantillonnée en haute résolution à l'aide de capteurs multiparamétriques. Les résultats montrent pour la première fois que ces fronts, même faibles, structurent fortement le phytoplancton, une observation potentiellement applicable à l'échelle mondiale.

Pour en savoir plus : Tzortzis R. et al. (2023). The contrasted phytoplankton dynamics across a frontal system in the southwestern Mediterranean Sea. Biogeosciences, 20:3491–3508.