Le mardi 14 octobre 2025, Jeanne Françoise KABANYANA présentera l'examen en vue de l’obtention du grade académique de Docteur en Sciences (Collège de doctorat en Biochimie, biologie moléculaire et cellulaire, bioinformatique et modélisation) sous la direction de Marc ONGENA et Bernard JORIS.

Cette épreuve consistera en la défense publique d’une dissertation intitulée :

« Optimisation de la sporulation des bactéries probiotiques du genre Bacillus: développement d'un outil moléculaire adapté à l'utilisation industrielle ».

Le Jury sera composé de :

M. M. GALLENI (Président), MM. F. COUTTE (Université de Lille), X. DEBOLLE (Université de Namur), P. FICKERS (Secrétaire), B. JORIS (Co-promoteur), M. ONGENA (Promoteur), P. THONART (Artechno Gembloux).

Résumé

Bacillus subtilis et Bacillus licheniformis sont largement utilisés comme probiotiques, biostimulants et biofertilisants grâce à leur capacité à former des endospores, structures qui assurent une grande résistance et en font des candidats de choix pour des applications industrielles variées. Toutefois, la maîtrise de la sporulation demeure un défi majeur : obtenir une conversion efficace et reproductible des cellules végétatives en endospores à grande échelle reste difficile, car ce processus complexe dépend fortement des souches, des milieux et des conditions de culture.

L’objectif de ce travail était de développer un outil moléculaire permettant de suivre en temps réel l’initiation de la sporulation chez les Bacillus, en vue d’identifier rapidement les conditions de culture les plus favorables à une production industrielle efficace d’endospores.

Pour cela, trois promoteurs spécifiques de gènes clés impliqués dans la sporulation (spo0A, spoIIE, spoIIIAA) ont été sélectionnés après une approche bioinformatique et bibliographique, puis fusionnés au gène rapporteur gfp-mut3 codant pour un variant de la protéine fluorescente verte. Ces constructions ont été introduites dans un plasmide navette adapté aux bactéries appartenant au genre Bacillus.

Parmi les promoteurs testés, seul le promoteur de spoIIE a permis une détection fiable et précoce de l’initiation de la sporulation, aussi bien chez B. subtilis que chez B. licheniformis, en conditions de culture en fiole ou en fermenteur. L’analyse par cytométrie en flux (FC) a mis en évidence une forte hétérogénéité au sein des populations bactériennes au stade précoce de la sporulation, soulignant l’intérêt d’un outil de suivi à l’échelle cellulaire.

En conclusion, l’outil que nous avons développé constitue une base solide pour le criblage rapide des conditions optimales de culture en vue de la production industrielle d’endospores. Il permet de réduire la variabilité entre lots, d’augmenter les rendements et d’améliorer la qualité des produits finis, avec des retombées directes pour les secteurs de la santé humaine et animale ainsi que pour l’agriculture.