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Geraldine KLEIN

En résumé

Docteur en microbiologie et biochimie, spécialisée dans les interactions bactéries/bactéries et bactéries/surfaces.

Mes expérience de thèse et post-doctorales m'ont permis de développer des compétences pluridisciplinaire en sciences (chimie analytique, microbiologie, biochimie, biophysique, microscopie, imagerie, biologie moléculaire), mais aussi en gestion de projet et d'équipe de technicien, recherche de financements et de collaborations interlaboratoire. A partir de sujets complexe et risqués j'ai pu atteindre les objectifs posés et valoriser les résultats obtenus dans des revues internationales.

Mes compétences :
Biologie moléculaire
Microbiologie
Recherche et Développement
Gestion de projet
Chimie organique
Biochimie/Biophysique

Entreprises

  • Institut Universitaire de la Vigne et du Vin - Maître de conférence - Université de Bourgogne IUT Dijon

    2016 - maintenant à venir...
  • Universite Paris Descartes - Chercheur

    Paris 2015 - 2016 Étiologie de l’Entérocolite Ulcéro-nécrosante chez le prématuré : rôle des Clostridium
  • Commissariat à l'Energie Atomique et aux énergies alternatives (CEA) - Chercheur

    2013 - 2014 « Impact toxicologique des nanomatériaux :
    criblage d’activité enzymatiques inhibées par les nanoparticules et étude structure/fonction. »

    Financement : Programme Transversal Toxicologie du CEA

    Contexte :
    Lorsque les nanomatériaux sont mis en contact avec un milieu biologique en nanomédecine, agroalimentaire, cosmétique ou de façon accidentelle, ils se couvrent d’une couche de protéines adsorbées. Cette couche, en modifiant les propriétés de surface des nanomatériaux, est déterminante dans la réponse biologique. La thématique pluridisciplinaire et innovante porte sur la caractérisation et la quantification des dégradations subies par les protéines exposées aux nanomatériaux et associe des approches fonctionnelles et structurales.

    Travaux :
    Mes activités de recherche actuelles s’articulent principalement autour des questions d’impact des nanoparticules :
    - Quel est l’effet des nanoparticules en contact avec un extrait protéique ?
    - Comment les protéines sont influencées dans leur structure et leur fonction par la présence de nanoparticules ?
    - Comment prédire ces effets ? (Compilation des données de protéomique, d’expérimentations et de bioinformatique pour construire un modèle prédictif des adsorptions de protéines, QSAR).

    Ces travaux de recherche sont réalisés entre deux laboratoires où je partage mon temps (le Laboratoire de Radiolyse de l’UMR 3299 SIS2M et le Laboratoire de Biologie Intégrative de l’IBITEC-S).

    Techniques mises en œuvre :
    SDS-PAGE 1D et 2D, marquage cellulaires au 35S et 1H, spectrométrie de masse, manipulation de nanoparticules (SiO2, TiO2, ZnO, Diamant), test d’activité enzymatique, dichroïsme circulaire, fluorescence, clonage, production et purification d’enzyme et protéines recombinantes.

    Valorisation : 2 publications en cours d’écriture

    Collaborations :
    CEA Cadarache (Jean Armangaud, LC/MS Shotgun) et Marcoule (Jean-Luc Pellequer, AFM) ;
    CEA Saclay (Sophie Le Caër) pour les expériences sur la ligne AILES (FIR/MIR) du synchrotron Soleil
    Université de Paris-Sud (Hélène Pasquier) pour des expériences sur la ligne DISCO (dichroïsme circulaire) du synchrotron Soleil
    ENS Cachan (Loussiné Zargarian) pour le dichroïsme circulaire
  • Laboratoire Littoral Environnement et Sociétés LIENSs UMR7266 CNRS/ULR - Ingénieur de Recherche

    2011 - 2012 « Développement et la validation d’un nouvel outil d’analyse des surfaces biotiques et abiotiques par chromatographie gazeuse inversée. »

    Financement : CPER Poitou-Charente

    Contexte :
    L’énergie de surface est un paramètre important pour caractériser les propriétés d’une surface tant au niveau moléculaire que macroscopique de matériaux et de micro-organismes permettant une meilleure compréhension des phénomènes d’adhésion cellulaire. L’atout majeur de la GC inversée (iGC) est qu’elle permet un contrôle total des conditions environnementales, cela ne fonctionne qu’avec des poudres. C’est là que mon projet s’inscrit dans un développement innovant. En effet le besoin de réaliser des mesures sur des surfaces planes a incité la société Surface Measurement System (London, UK) à développer un nouvel accessoire pour iGC que j’ai été chargé de développer et valider : le module « Film Cell ».

    Travaux :
    Mon travail principal a consisté à réaliser des mesures d’énergie de surface sur différents matériaux et micro-organismes (bactérie, algues) à l’aide du nouveau module « Film Cell » pour iGC et de comparer les résultats avec ceux obtenus en angle de contact et en iGC classique sur ces mêmes surfaces.
    - Utilisation de matériaux synthétiques (polymères, téflon, verre, etc) pour la validation de la robustesse du module
    - Déterminer les propriétés de surface de cellules adsorbées et de biofilms et comparaison aux prédictions du modèle thermodynamique. Validation du module « Film Cell » pour des biofilms de micro-organismes en déposant des films microbiens et de microalgues (Lactococcus lactis, Hafnia alvei et Navicula jeffreyi).

    Techniques mises en œuvre :
    Techniques de microbiologie planctonique et biofilms classique, Goniométrie (mesures d’angle de contact) et picogoniométrie, GC/MS, iGC en colonne, iGC couplé au module Film-Cell de Surface Measurement System (London, UK), calculs thermodynamiques.

    Valorisation : 1 article publié et 2 articles soumis dans des revues internationnales à comité de lecture
    - Pierre G, Zhao JM, Orvain F, Dupuy C, Klein GL, Graber M, Maugard T. 2013. Journal of Sea Research. In press
    - Klein GL, Bellon-Fontaine MN, Graber M. Journal of Chromatography A.
    - Klein GL, Pierre G, Bellon-Fontaine MN, Zhao JM, Villéger R, Jazzar S, Breret M, Maugard T, Graber M. Biointerphase.

    Collaborations :
    Surface Measurment System (London, UK) pour le design du module;
    INRA-AgroParis Tech MICALIS (Marie-Noëlle Bellon Fontaine, gonio et picogoniométrie)
  • IFREMER Brest RDT/IC en cotutelle avec le LBCM de L'UBS à Lorient - Doctorante (nov 2008 - nov 2011)

    2008 - 2011 « Nouvelles molécules naturelles inhibitrices du développement de biofilms de bactéries marines. »

    Soutenue le 21/11/2011
    Financement : 50% IFREMER – 50% Région Bretagne
    Codirecteurs de thèse :
    Alain Dufour, PR Université de Bretagne Sud
    Chantal Compère, DR IFREMER

    Contexte :
    Au sein des biofilms, les micro-organismes sessiles développent des caractéristiques très différentes de celles des micro-organismes libres, planctoniques : mise en œuvre d’expressions génétiques spécifiques, utilisation de systèmes de communication chimique, modifications structurales, production d’exopolymères, etc. Ces modifications échappent aux méthodes d’investigation de la microbiologie traditionnelle en suspension. Etudier la complexité des biofilms exige un travail transversal utilisant des compétences liées à de nombreux domaines complémentaires : microbiologie, biologie, chimie des solutions, physico-chimie des surfaces, etc. L’enjeu majeur, aujourd’hui, est d’empêcher l’établissement des biofilms. Une des voies envisagées est d’agir sur les primo-colonisateurs des surfaces : les bactéries. C’est dans ce contexte que s’est inscrit mon travail de thèse, dont l’objectif est de purifier et d’étudier des composés naturels originaux, produits par des bactéries marines et ayant démontré de forts potentiels antibiofilm vis-à-vis d’autres organismes.

    Travaux et résultats :
    1)Rechercher le spectre d’action des molécules produites par deux bactéries marines produisant des composés actifs.
    - Biofilms réalisés dans des chambres d’adhésion sous flux et observés au microscope confocal à balayage laser, après marquage en Live/dead.
    - Développement d’un test rapide d’activité en microplaque 96 puits pour les mesures d’activités en conditions statiques après une coloration des bactéries au cristal violet.

    2) Caractériser et purifier les molécules actives.
    - Caractériser ces composés d’un point de vue de leur stabilité à la température (perte d’activité au-dessus de 50°C) et de leurs conditions de stockage.
    - Purification de protéines inconnues par Akta-FPLC. (essais et optimisation des étapes). Les composés purifiés ont été étudiées à l’aide de techniques spectroscopiques (Infra-rouge, Raman) afin de connaître leurs caractéristiques biochimiques et physico-chimiques.

    J’ai ainsi pu mettre en avant une activité originale spécifiquement antibiofilm encore très peu décrite dans la littérature qui se focalisait sur les activités antibactérienne. Les protocoles mis en place au cours de ma thèse sont toujours utilisés à ce jour notamment pour l’évaluation de biocides dans le cadre de la directive REACH et la culture de biofilms en flux.

    Techniques mises en œuvre :
    Microbiologie classique en modes planctonique et biofilms, adhésion et formation de biofilms en microplaque, chambres de culture en flux, marquage cellulaire par fluorescence (type Syto-Sytox-DAPI-Propidium Iodide et GFP), FPLC Äkta, HPLC, LC/MS, SDS-PAGE, spectrophotométrie UV-visible (dosages de molécules d’intérêt et dosages d’activité enzymatique), Spectrométrie de masse MALDI-TOF, Spectroscopie IR et Raman, Techniques d’extraction liquide-liquide, filtration, Microscopie optique et épifluorescence, microscopie confocale à balayage laser (LEICA), microscopie électronique à balayage laser classique et environnementale.

    Valorisation : 2 articles dans des revues internationnales à comité de lecture
    - Klein GL, Soum-Soutera E, Guede Z, Bazire A, Compère C, Dufour A. 2011. Biofouling, 21(8):931-940.
    - Dheilly A, Soum-Soutera E, Klein GL, Bazire A, Compère C, Haras D, Dufour A. 2010. Applied and Environmental Microbiology, 76:3452-3461.

    Collaborations :
    Station Biologique de Roscoff pour le séquençage (Philippe Potin, Andrès Ritter)
    Service Biotechnologie des Molécules Marines de l’IFREMER-centre de Brest pour l’analyse des sucres et glyco-conjugués (Claire Boisset, Joëlle Cozien).
  • Association des Doctorants en Sciences de la Mer (MerSciDoc) - Secrétaire

    2008 - 2010 En tant que secrétaire j’appartenais au bureau et siégeais au conseil d'administration. Je m'occupait de la gestion administrative de l'association et des relations avec la préfecture du Finistère.

    Comme l'association renaissait après plusieurs années d'inactivité il a fallu tout remettre à plat et créer de nouveaux statuts et règlements.
  • Laboratoire Littoral Environnement Sociétés UMR7266 LIENSs/CNRS - Stagiaire Microbiologie et Biologie moléculaire (Master 2, 6 mois)

    2008 - 2008 « Caractérisation et identification de souches bactériennes d’un biofilm benthique
    de la vasière intertidale de Brouage (France). »

    Contexte :
    La structuration du compartiment procaryote des biofilms benthiques est encore mal connue, c’est pourquoi dans un premier axe mon étude a pour but d’estimer l’évolution spatiale, temporelle et métabolique de la population de bactéries totale. Dans un deuxième temps j’ai caractérisé la diversité des espèces bactériennes par isolement, analyses biochimiques et phylogénie.

    Travaux :
    J’ai étudié le biofilm benthique de la vasière de Brouage par deux approches :
    - en microbiologie et biochimie : isoler des souches bactériennes cultivables à partir du biofilm prélevé lors de sorties sur le terrain, souches caractérisées par techniques biochimiques classiques (Gram, oxydase/catalase, galeries API, etc) et par leur métabolisme du carbone (microplaques ECOPLATE et BIOLOG GN2/GP2).

    - en biologie moléculaire : analyse d'ARNr 16S, phylogénétique, TTGE pour l'étude de population. Ces souches ont été intégrées à la banque de souche du laboratoire pour des recherches de composés actifs.

    Techniques mises en œuvre :
    Culture bactérienne, dénombrements, marquage fluorescent au DAPI et dénombrement en épifluorescence, ultrasons, coloration de Gram, galeries d’identification API, test oxydase/catalase, recherche de type respiratoire en gélose viande-foie, caractérisations métaboliques en microplaque, extraction d’ADN/ARN à partir de sédiments et de souches pures, PCR, électrophorèse sur gel d’agarose, TTGE, analyse de séquences par les logiciels Sequence Manipulation Suit, MACAW 2.05 et BLAST, statistiques par XLSTAT-pro.

    Valorisation : 1 communication affichée en congrès international à comité de lecture
    Montanié H, Lanneluc I, Klein GL, Sablé S. Aquatic Science Meeting of ASLO (American Society of Limnology and Oceanography) 2008, France.
    Seasonal, daily and hourly dynamics of viruses and bacterial diversity in the sediment of a tidal mudflat.
  • Laboratoire de Biotechnologie et de Chimie Bio-organique - Stagiaire Chimie organique (2 mois)

    2007 - 2007 Transestérification énantiosélective du 2-phényl-1,3-propandiol catalysée par la lipase B de Candida antarctica - Dr Lisianne DOMON.

    Obtention de monoesters à partir de réactions réalisées dans différents solvants, analyse de l'activité optique des composés par polarimétrie et caractérisation des composés synthétisés par infra-rouge et RMN du proton.
  • Centre Commun d'Analyses - Stagiaire Biochimie (2 mois)

    2006 - 2006 Mise en place d'un indice de qualité de la population d'anguilles argentées de la Loire - Mme Christine DEPONGE.

    Évaluation du potentiel reproducteur des anguilles par la caractérisation de leur état sanitaire, de leur âge par otolithométrie et observations en microscopie electronique et l'analyse des lipides dans les chairs et les gonades par RMN quantitative du carbone.
  • La Poste - Agent de Guichet

    Paris-15E-Arrondissement 2004 - 2007 Relations clientèles, vente et conseil sur les produits, opérations financières liées à la Banque Postale.

    Job d'été reconduit chaque année de 2004 à 2007 sur le secteur Oléron Nord (17).
  • Association des étudiants en sciences (AES) - Administratrice, secrétaire

    2003 - 2008 Membre du bureau de l'association au poste de secrétaire.

    Mon travail consistait à gérer la partie administrative de l'association par l'oganisation des conseils d'administration, la rédaction des procès-verbaux à chaque conseil et assemblée, et à tenir les archives de l'association.

    J'étais aussi responsable des relations avec la préfecture de Charente-Maritime lors de décisions devant être inscrites au journal officiel.

    J'ai également occupé le poste de responsable du laboratoire photo de l'université de la Rochelle mais dépendant de l'association des étidiants. J'avais la gestion administrative, humaine et financière du labo car il fonctionnait sur fonds propres.

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