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Catherine Girard

 

Chercheure post-doctorale

Département de biochimie, microbiologie et bio-informatique, Université Laval

Pavillon Charles-Eugène-Marchand
1030 avenue de la Médecine
Université Laval
Québec
Québec, Canada
G1V 0A6

4186562131 poste 4863
catherine.girard.15@ulaval.ca

 

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Projet de recherche

Virus aérosols libérés de la cryosphère en fonte : des microorganismes sentinelles du changement dans le Nord

Les virus jouent un rôle majeur dans le maintien de la biodiversité et de la structure des communautés microbiennes aquatiques. Ils dirigent l’évolution de leurs hôtes en permettant les échanges génétiques, induisent une mortalité importante de la biomasse procaryote, et contrôlent la productivité des écosystèmes en redirigeant le carbone vers la boucle microbienne.

La cryosphère arctique représente un véritable réservoir pour les virus. En effet, les glaciers et le pergélisol, avec leurs cycles de fonte, peuvent libérer des particules virales vieilles de plusieurs milliers d’années, permettant de recycler leurs génomes vers l’environnement. Ces virus pourraient être libérés vers l’atmosphère et recoloniser les milieux aquatiques du paysage arctique, ou encore inclure des pathogènes qui pourraient causer des problèmes de santé chez les communautés humaines du Nord. Les changements climatiques ont grandement accéléré la fonte des glaciers et du pergélisol, menant à une augmentation de l’humidité et à une plus grande aérosolisation à partir des surfaces d’eau, pouvant augmenter le nombre de virus dans l’air et leur potentiel de dispersion dans le paysage.

Le « virome aérosol », la communauté virale atmosphérique, est depuis longtemps étudiée en milieu hospitalier, ayant une importance capitale dans la transmission de maladies infectieuses. Toutefois, peu d’études se sont penchées sur le virome d’aérosol environnementaux, et aucune n’a étudié les virus qui peuvent être libérés vers l’atmosphère par la fonte de glaciers et de pergélisol. Cette question est pourtant d’une importance-clé en écologie, car ce recyclage de génomes viraux nouvellement exposés pourrait permettre une nouvelle colonisation de l’environnement arctique. Ceci pourrait avoir des conséquences sur la santé des humains dans le Nord ainsi que sur la productivité et le transfert de nutriments dans les écosystèmes aquatiques.

Le but de ce projet est de caractériser le virome d’aérosols environnementaux et pathogènes du Nord, et de déterminer comment la fonte de la cryosphère contribue à la relâche de virus vers l’atmosphère et à leur distribution dans le paysage. En comparant des sites de différents niveaux de connectivité hydrologique et d’influence anthropique (Thores Lake, Ward Hunt Island, Resolute Bay), je m’attarde aux questions suivantes :

1. Quelle est la diversité des viromes aérosols dans le Nord ? Cette question est importante, étant donné que la diversité virale des océans, des glaciers et de l’Arctique est peu connue, et que ces viromes nouvellement exposés par les changements climatiques pourraient contenir des composantes néfastes à la santé des humains et des écosystèmes aquatiques nordiques.

2. Comment ces virus se dispersent-ils dans l’environnement arctique ? Ceci fournira des informations sur le potentiel de colonisation de ces particules virales dans le paysage nordique.

3. Ces viromes et les microbiomes associés peuvent-ils servir de sentinelles de changements dans le Nord?

 
 

Communications scientifiques

Girard, C., Charette, T., Leclerc, M., Shapiro, B.J., Amyot, M., 2018. Cooking and co-ingested polyphenols reduce in vitro methylmercury bioaccessibility from fish and may alter exposure in humans. Science of the Total Environment, 616-617: 863-874. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2017.10.236.

Dubois, G., Girard, C., Lapointe, F.-J., Shapiro, B.J., 2017.

. Microbiome, 5(151). DOI: 10.1186/s40168-017-0370-7.

Girard, C., Tromas, N., Amyot, M., Shapiro, B.J., 2017. Gut microbiome of the Canadian Arctic Inuit. mSphere, 2(1): e00297-16. DOI: 10.1128/mSphere.00297-16.

Girard, C., Leclerc, M., Amyot, M., 2016. Photodemethylation of methylmercury in eastern canadian arctic thaw pond and lake ecosystems. Environmental Science & Technology, 50(7): 3511-3520. DOI: 10.1021/acs.est.5b04921.

Braune, B., Chételat, J., Amyot, M., Brown, T., Clayden, M., Evans, M., Fisk, A., Gaden, A., Girard, C., Hare, A., Kirk, J., Lehnherr, I., Letcher, R., Loseto, L., Macdonald, R., Mann, E., McMeans, B., Muir, D., ONullDriscoll, N., Poulain, A.J., Reimer, K., Stern, G., 2015. Mercury in the marine environment of the Canadian Arctic: Review of recent findings. Science of the Total Environment, 509-510(Special Issue: Mercury in Canada's North): 67-90. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2014.05.133.

Chételat, J., Amyot, M., Arp, P., Blais, J.M., Depew, D., Emmerton, C.A., Evans, M., Gamberg, M., Gantner, N., Girard, C., Graydon, J., Kirk, J., Lean, D., Lehnherr, I., Muir, D., Nasr, M., Poulain, A.J., Power, M., Roach, P., Stern, G., Swanson, H., van der Velden, S., 2015. Mercury in freshwater ecosystems of the Canadian Arctic: Recent advances on its cycling and fate. Science of the Total Environment, 509-510(Special Issue: Mercury in Canada's North): 41-66. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2014.05.151.

MacMillan, G.A., Girard, C., Chételat, J., Laurion, I., Amyot, M., 2015. High methylmercury in arctic and subarctic ponds is related to nutrient levels in the warming Eastern Canadian Arctic. Environmental Science & Technology, 49(13): 7743-7753. DOI: 10.1021/acs.est.5b00763.

 
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