Stage M2

**Description de l'offre**:
Le méthane est un gaz produit naturellement dans la quasi-totalité des environnements anoxiques de notre planète jusque dans les milieux extrêmes. Le méthane provient de la dégradation du matériel organique au cours du processus de méthanogenèse réalisé par des microorganismes dits méthanogènes. Selon les estimations, les sédiments marins profonds sont des sources de méthane à l’origine de 4 à 10 % des émissions naturelles soit plus de 20 millions de tonnes par an. Un des enjeux actuels est de développer des méthodes de détection_ in situ_ afin de quantifier et de caractériser la biomasse et l’activité des communautés microbiennes méthanogènes. Le processus de méthanogenèse se produit au cours d’une série de réactions biochimiques d’oxydo-réductions impliquant des coenzymes spécifiques. Le co-enzyme F420 est un donneur d’électrons dérivé de la flavine dont le rôle est de transporter des électrons dans plusieurs étapes de la méthanogenèse. La forme oxydée de F420 absorbe la lumière à 420nm et fluoresce en bleu-vert à 470nm. C’est une caractéristique prope aux méthanogènes qui n’existe pas dans d’autres unités fonctionnelles microbiologiques. Ainsi les cellules méthanogènes sont rapidement repérées sous un microscope à épifluorescence. Pourtant il n’existe pas aujourd'hui de capteurs capables de détecter ces acteurs microbiens méthanogènes au sein de leur milieu naturel et en temps réel. C’est la raison pour laquelle le Laboratoire Détection, Capteurs et Mesures (LDCM) et le Laboratoire de Microbiologie des Environnements Extrêmes (LM2E) développent actuellement une sonde d’analyse capable d’opérer en grand fond dans le but d’évaluer la biomasse et l’activité de communautés méthanogènes par le suivi de la fluorescence.

Les objectifs du stage sont:

- étalonner le banc optique de fluorescence existant afin de détecter et mesurer la fluorescence des cellules de méthanogènes modèles dans un milieu de culture contrôlé;
- étudier la fluorescence pour évaluer le nombre de cellules et l’activité de production de méthane au cours de la croissance de souches modèles méthanogènes dans un milieu de culture anaérobie au laboratoire ;
- mesurer le temps de vie de la fluorescence du facteur F420 de souches modèles méthanogènes par le biais d’une source laser pulsée et d’un détecteur rapide;
- évaluer la fluorescence des souches méthanogènes modèles en présence de microorganismes non méthanogènes et de substances étrangères (particules sédimentaires, boue, minéraux)
- concevoir une architecture d’intégration de la solution dans le but de rendre le système transportable et marinisable (c’est-à-dire utilisable en immersion).

Lors de ce stage, l’étudiant-e aura à monter un prototype de cette sonde à partir des divers éléments, à savoir: LEDs, endoscope, filtres interférentiels, photodiode, etc. Une fois ce système assemblé, des tests seront menés sur des échantillons contenant diverses souches modèles méthanogènes afin d’estimer les performances (limites de détection, sensibilité, spécificité, gamme de mesure, etc.) de la sonde.

**Profil recherché**

Pour ce stage de 6 mois, est recherché soit:

- un-(e) étudiant-(e) en Master 2 dans un cursus dédié à l’optique/photonique avec une forte appétence pour l’interdisciplinarité, la biologie et les sciences marines;
- un-(e) étudiant-(e) en Master 2 dans un cursus dédié à la biologie possédant une appétence pour l’instrumentation, l’utilisation de systèmes optiques et les sciences marines.

Des compétences en pilotage de laser et de détecteur _via_ des logiciels de type LabVIEW seraient appréciées.

Compétences: optique expérimentale, Python, LabVIEW, laser, connaissance en spectroscopie de fluorescence et en biologie. Des connaissances en microbiologie seront appréciées.

**Conditions de travail**

Site de Plouzané

**L’Ifremer**

Reconnu dans le monde entier comme l’un des tout premiers instituts en sciences et technologies marines, l’Ifremer s’inscrit dans une double perspective de développement durable et de science ouverte. Il mène des recherches, innove, produit des expertises pour protéger et restaurer l’océan, exploiter ses ressources de manière responsable, et partager les connaissances et les données marines afin de créer de nouvelles opportunités pour une croissance économique respectueuse du milieu marin.

Présents sur toutes les façades maritimes de l’hexagone et des outremers, ses laboratoires sont implantés sur une vingtaine de sites dans les trois grands océans : l’océan Indien, l’Atlantique et le Pacifique. Pour le compte de l’Etat, il opère la Flotte océanographique française au bénéfice de la communauté scientifique nationale. Il conçoit ses propres engins et équipements de pointe pour explorer et observe