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The screening of a metagenomic library of 250,000 clones generated from a hypersaline soil (Spain) allowed us to identify a single positive clone which confers the ability to degrade N-acyl homoserine lactones (AHLs). The sequencing of the fosmid revealed a 42,318 bp environmental insert characterized by 46 ORFs. The subcloning of these ORFs demonstrated that a single gene (hqiA) allowed AHL degradation. Enzymatic analysis using purified HqiA and HPLC/MS revealed that this protein has lactonase activity on a broad range of AHLs. The introduction of hqiA in the plant pathogen Pectobacterium carotovorum efficiently interfered with both the synthesis of AHLs and quorum-sensing regulated functions, such as swarming motility and the production of maceration enzymes. Bioinformatic analyses highlighted that HqiA showed no sequence homology with the known prototypic AHL lactonases or acylases, thus expanding the AHL-degrading enzymes with a new family related to the cysteine hydrolase (CHase) group. The complete sequence analysis of the fosmid showed that 31 ORFs out of the 46 identified were related to Deltaproteobacteria, whilst many intercalated ORFs presented high homology with other taxa. In this sense, hqiA appeared to be assigned to the Hyphomonas genus (Alphaproteobacteria), suggesting that horizontal gene transfer had occurred.

Many industrial sectors are likely to generate highly saline wastewater: these include the chemical, pharmaceutical, agro-food, petroleum, textile and leather industries. The discharge of such wastewater without prior treatment is known to adversely affect the aquatic life, water potability and agriculture. The consequences are even worse in the case of regions already affected by water scarcity, where the compensation of inorganic salt pollutants is impossible. Thus, legislation is becoming more stringent and the treatment of saline wastewater is nowadays compulsory in many countries. Saline effluents are conventionally treated through physico-chemical means, as biological treatment is strongly inhibited by salts (mainly NaCl). However, the cost of physico-chemical treatments being particularly high, alternative treatment systems are nowadays increasingly the focus of research. Most of such systems involve anaerobic or aerobic biological treatment made possible by use of salt-tolerant micro-organisms. These halophilic micro-organisms are retrieved in the oceans but also in other hypersaline environments such as salterns and soda lakes. This thesis studies their survival and diversity in hypersaline sludge, as well as their application to carbonaceous, nitrogenous and phosphorous depollution of hypersaline industrial wastewater (focusing on tannery wastewater).; De nombreux secteurs industriels sont susceptibles de générer des effluents hypersalins : on peut notamment citer les industries chimique, pharmaceutique, agroalimentaire, pétrolière, textile et du cuir. Le rejet de ces effluents sans traitement préalable peut avoir un impact dramatique sur la vie aquatique, la potabilité de l’eau et l’agriculture. Les conséquences sont pires encore dans le cas de régions déjà affectées par les pénuries d’eau, où la compensation de la pollution saline est impossible. Par conséquent, la législation est de plus en plus stricte et le traitement des effluents salins est désormais imposé dans de nombreux pays. Les effluents salins sont généralement traités par voie physico chimique mais, leur coût étant particulièrement élevé, l’intérêt pour des méthodes de traitement alternatives va en s’accroissant, la plupart d’entre eux comprenant une étape biologique aérobie ou anaérobie. Cependant, les procédés de traitement biologique conventionnels sont fortement inhibés par le sel. Le recours à des micro-organismes tolérant les fortes concentrations en sel (halotolérants), voire les requérant (halophiles) est nécessaire. Ces micro-organismes de l’extrême sont présents dans les océans mais aussi dans des environnements hypersalins, tels que les marais salants ou les lacs alcalins. Leur survie et leur diversité dans les boues d’épuration hypersalines ainsi que leur capacité à dégrader la pollution organique carbonée, azotée et phosphorée des effluents hypersalins (avec l’accent sur les effluents de tannerie)sont l’objet de cette thèse.

De nombreux secteurs industriels sont susceptibles de générer des effluents hypersalins : on peut notamment citer les industries chimique, pharmaceutique, agroalimentaire, pétrolière, textile et du cuir. Le rejet de ces effluents sans traitement préalable peut avoir un impact dramatique sur la vie aquatique, la potabilité de l’eau et l’agriculture. Les conséquences sont pires encore dans le cas de régions déjà affectées par les pénuries d’eau, où la compensation de la pollution saline est impossible. Par conséquent, la législation est de plus en plus stricte et le traitement des effluents salins est désormais imposé dans de nombreux pays. Les effluents salins sont généralement traités par voie physico chimique mais, leur coût étant particulièrement élevé, l’intérêt pour des méthodes de traitement alternatives va en s’accroissant, la plupart d’entre eux comprenant une étape biologique aérobie ou anaérobie. Cependant, les procédés de traitement biologique conventionnels sont fortement inhibés par le sel. Le recours à des micro-organismes tolérant les fortes concentrations en sel (halotolérants), voire les requérant (halophiles) est nécessaire. Ces micro-organismes de l’extrême sont présents dans les océans mais aussi dans des environnements hypersalins, tels que les marais salants ou les lacs alcalins. Leur survie et leur diversité dans les boues d’épuration hypersalines ainsi que leur capacité à dégrader la pollution organique carbonée, azotée et phosphorée des effluents hypersalins (avec l’accent sur les effluents de tannerie)sont l’objet de cette thèse., Many industrial sectors are likely to generate highly saline wastewater: these include the chemical, pharmaceutical, agro-food, petroleum, textile and leather industries. The discharge of such wastewater without prior treatment is known to adversely affect the aquatic life, water potability and agriculture. The consequences are even worse in the case of regions already affected by water scarcity, where the compensation of inorganic salt pollutants is impossible. Thus, legislation is becoming more stringent and the treatment of saline wastewater is nowadays compulsory in many countries. Saline effluents are conventionally treated through physico-chemical means, as biological treatment is strongly inhibited by salts (mainly NaCl). However, the cost of physico-chemical treatments being particularly high, alternative treatment systems are nowadays increasingly the focus of research. Most of such systems involve anaerobic or aerobic biological treatment made possible by use of salt-tolerant micro-organisms. These halophilic micro-organisms are retrieved in the oceans but also in other hypersaline environments such as salterns and soda lakes. This thesis studies their survival and diversity in hypersaline sludge, as well as their application to carbonaceous, nitrogenous and phosphorous depollution of hypersaline industrial wastewater (focusing on tannery wastewater).