Academic literature on the topic 'Bactériophages ARN F-Spécifique'

L’évolution des pathogènes visés par la réglementation sur la réutilisation des eaux usées traitées a été étudiée entre 2014 et 2018 sur les différentes stations de traitement des eaux usées (STEU) parisiennes. Ce bilan a permis de montrer que des abattements de 3 log environ en Escherichia coli et entérocoques intestinaux, et 1 à 2 log en spores de bactéries sulfito-réductrices (SSR) et bactériophages ARN-F, sont réalisés par les filières basées sur une décantation lamellaire et un traitement biologique par biofiltration ou boues activées en aération prolongée. La filière de Seine Morée (SEM) basée sur un bioréacteur à membranes (BRM), et par extension une partie du traitement biologique de Seine Aval (SAV, 300 000 m3/j), basée sur cette filière, permet même une réduction de 4,5-5,5 log en bactéries fécales et 3 à 4 log en SSR et phages ARN-F. Ces niveaux de performance permettent d’envisager une réutilisation directe des eaux traitées de SEM et de la nouvelle filière BRM de SAV, mais pas les autres STEU, du fait d’abattements trop limités en SSR et bactériophages ARN-F. L’application de traitements tertiaires visant l’élimination des micropolluants (ozone ou charbon) ou des bactéries fécales (acide performique, PFA) améliorerait sensiblement la qualité, mais la limitation par ces deux paramètres serait toujours présente pour l’atteinte des plus hauts niveaux de qualité (A et B). L’étude plus fine du comportement de ces derniers montre en effet que de faibles teneurs en bactériophages ARN-F dès l’eau brute à SAV, Seine Valenton (SEV), Seine Grésillons (SEG) et Seine Centre (SEC) rendent techniquement impossible l’atteinte d’un abattement de 2 log, ce qui n’est pas le cas pour SSR pour qui la mise en place de conditions de désinfection spécifiques est nécessaire. Une précision technique de la réglementation semble nécessaire dans l’optique d’encourager la réutilisation des eaux usées traitées en France.

Cet article présente l’évolution de l’ARN du SARS-CoV-2 dans les filières de traitement des eaux et des boues du site Seine Valenton – Syndicat interdépartemental pour l’assainissement de l’agglomération parisienne (Siaap) - Sival. Cet article vise à contribuer à l’amélioration de la connaissance sur le devenir, dans les usines de traitement des eaux usées, du matériel génétique du virus responsable de la pandémie de Covid-19. À partir d’échantillons d’eaux et de boues prélevés à différentes étapes de traitement de la station d’épuration de Valenton, les gènes N1 et N2 du virus ont été mesurés par RT-qPCR après extraction de l’ARN et les bactériophages ARN F-spécifiques ont été dénombrés. Les résultats confirment qu’il y a une relation entre la quantité de SARS-CoV-2 dans les eaux usées et la dynamique de l’épidémie. Les résultats indiquent également que la filière de traitement d’une usine d’épuration assurant un traitement complet de l’azote permet un abattement d’environ 2,5 à 3 log pour les gènes N1 et N2 du SARS-CoV-2. Le matériel génétique est logiquement retrouvé dans les boues fraîches, avec des niveaux d’ARN qui suivent les dynamiques observées dans les eaux brutes. Les étapes de traitement des boues montrent également une efficacité pour réduire les niveaux de concentration de l’ARN du SARS-CoV-2, notamment au niveau du séchage thermique. En conclusion, cette étude montre que les niveaux de concentration du matériel génétique du SARS-CoV-2 sont inférieurs aux limites de quantification au rejet de la station d’épuration et qu’ils sont soit faibles, soit inférieurs aux limites de quantification pour les boues séchées.

Les masses d’eau douces sont sujettes à des contaminations fécales d’origines diverses. Parmi ces contaminants, les virus entériques, dont les norovirus (NoV), sont responsables de nombreuses épidémies à gastro entérites chaque année dans le monde. Les indicateurs de contamination fécale actuels (i.e. E. coli) recommandés par différentes réglementations s’avèrent peu fiables pour estimer le risque viral dans l’eau. D’autres indicateurs, ayant des caractéristiques proches des virus entériques, tels que les bactériophages ARN F-spécifiques (FRNAPH), sont proposés pour évaluer ce risque viral. Cependant, l’analyse des FRNAPH infectieux dans les eaux se heurte à certaines limites, notamment liées aux caractéristiques hydrodynamiques des milieux aquatiques. Afin de lever ces limites, une solution serait de réaliser les analyses au sein de capteurs accumulateurs et intégrateurs de ces cibles. Dans ce contexte, l’objectif de ce travail est de tester l’intérêt d’un mollusque bivalve dulcicole, la dreissène (Dreissena polymorpha), largement utilisé pour la surveillance chimique et écotoxique des masses d’eau, comme capteur biologique pour évaluer et suivre la contamination virale des masses d’eau. Pour ceci la stratégie suivie a consisté à i) caractériser la cinétique d’accumulation et de dépuration des FRNAPH infectieux chez la dreissène en conditions contrôlées de laboratoire et in situ, ii) définir un modèle toxico-cinétique pour formaliser la relation entre la concentration en FRNAPH infectieux dans la dreissène et le niveau d’exposition (concentration dans l’eau), iii) évaluer la contamination virale de masses d’eau sur une large échelle géographique et enfin iv) évaluer le couplage biocapteur-FRNAPH infectieux pour représenter la contamination des masses d’eau par le génome de NoV.Les données obtenues en laboratoire et in situ soulignent l’accumulation très rapide des FRNAPH infectieux par la dreissène avec une mise en équilibre avec son milieu en moins de 48h. De plus, les accumulations sont proportionnelles au niveau d’exposition sur une très large gamme de concentration et le signal en FRNAPH infectieux reste au sein des tissus de la dreissène plusieurs jours après l’exposition. Ainsi l’ensemble de ces données souligne l’intérêt de la dreissène comme système accumulateur et intégrateur. La définition d’un modèle toxico-cinétique à un compartiment, sur la base de ce qui est connu pour les contaminants chimiques, a permis de définir des facteurs de bioaccumulation in situ particulièrement intéressants (BCF ≈ 1 000) et autorisant un réel apport in situ. A l’aide d’une approche active (encagement d’organismes calibrés), le projet a validé l’apport de la dreissène comme biocapteur pour évaluer les concentrations en FRNAPH infectieux de nombreuses masses d’eau ainsi que son apport pour l’évaluation du risque viral vis à vis de la présence du génome de NoV
Freshwater bodies are subject to fecal contamination from a variety of sources. Among these contaminants, enteric viruses, including Noroviruses, are responsible for numerous gastroenteritis epidemics worldwide every year. The current fecal contamination indicators (i.e., E. coli) recommended by various regulations are proving unreliable for estimating the viral risk in water. Other indicators, with characteristics close to those of enteric viruses, such as specific-F RNA bacteriophages (FRNAPH), have been proposed to assess this viral risk. However, the analysis of infectious FRANPH in water comes up against certain limitations, notably linked to the hydrodynamic characteristics of aquatic environments. In order to overcome these limitations, one solution would be to carry out analyses using sensors that accumulate and integrate these targets. In this context, the aim of this work is to test the interest of a freshwater bivalve mollusc, the zebra mussel (Dreissena polymorpha), widely used for chemical and ecotoxic monitoring of water bodies, as a biological sensor for assessing and monitoring viral contamination of water bodies. The strategy followed consisted in i) characterizing the kinetics of accumulation and depuration of infectious FRNAPH in mussels under controlled laboratory and in situ conditions, ii) defining a toxico-kinetic model to formalize the relationship between the concentration of infectious FRNAPH in mussels and the level of exposure (concentration in water), iii) assess viral contamination of water bodies on a broad geographical scale, and finally iv) evaluate biosensor-infectious FRNAPH coupling to represent contamination of water bodies by the NoV genome.Data obtained in the laboratory and in situ underline the very rapid accumulation of infectious FRANPH by mussels, with equilibration with its environment in less than 48 hours. What's more, accumulations are proportional to the level of exposure over a very wide concentration range, and the infectious FRANPH signal remains in mussel tissues for several days after exposure. All these data underline the interest of D. polymorpha as an accumulator and integrator system. The definition of a single compartment toxicokinetic model, based on what is known for chemical contaminants, has enabled us to define particularly interesting in situ bioaccumulation factors (BCF ≈ 1,000) and authorizing a real in situ contribution. Using an active approach (caging of calibrated organisms), the project validated the contribution of zebra mussel as a biosensor for assessing infectious FRNAPH concentrations in numerous water bodies, as well as its contribution to viral risk assessment vis à vis the presence of the NoV genome

Les bactériophages ARN F-spécifiques sont couramment utilisés comme des modèles de virus entériques pathogènes pour l’homme car ils ont une taille (~ 25 nm) et une structure proches. Néanmoins, en dehors de leurs cellules hôtes, les phages, tout comme les virus pathogènes, sont des particules biologiques inertes dont le comportement dépendra directement des propriétés de surface. Paradoxalement, peu de données sont connues dans ce domaine alors que ce sont des aspects incontournables, tant d’un point de vue théorique pour développer de nouvelles approches adaptées aux particules biologiques, que d’un point de vue industriel pour limiter le risque viral. L’objectif de ce travail est de préciser les propriétés interfaciales de bactériophages ARN Fspécifiques (charge, hydrophobicité) en milieu aqueux et en tenant compte des spécificités des particules biologiques notamment de leur perméabilité hydrodynamique. Nous avons également cherché à relier ces propriétés aux capacités d’adhésion-agrégation des particules virales. Deux aspects sont abordés : l’élimination des virus par des procédés de filtration membranaire et l’impact de l’agrégation sur l’estimation du nombre d’unités infectieuses. Dans la première partie, nous avons défini la nature et les caractéristiques de l’interface du phage MS2 et son impact sur les mesures de mobilités électrophorétiques. Pour la première fois, nous décrivons le comportement électrocinétique de particules biologiques sphériques constituées de plusieurs couches molles (génome, génome accolé à la capside, capside protéique) en prenant en compte l’anisotropie chimique et structurale des particules. Il en résulte des mobilités négatives dues à une perméabilité élevée, d’un ordre de grandeur égal à l’épaisseur de la capside protéique ( 2 nm). Cette perméabilité permet au flux électro-osmotique de « sonder » la charge négative du génome du phage MS2 et montre que les virus ne peuvent pas être assimilés à des particules dures non perméables. Le potentiel zêta (?) n’est donc pas adapté à ce type de particule. Comme le génome a un impact sur la charge du virus, nous nous sommes intéressés à quatre phages ARN F-spécifiques ayant des tailles de génome différentes : ~ 3500 nucléotides pour les phages MS2 et GA, ~ 4200 nucléotides pour les phages Qß et SP. En combinant des mesures de tailles et de mobilités pour différentes valeurs de pH (de 1,5 à 7,5) et de forces ioniques (NaNO3, 1 et 100 mM), nous avons défini l’échelle d’hydrophobicité suivante : GA et SP > Qß > MS2. De même, en nous basant sur les mobilités électrophorétiques, il ressort que la charge négative du phage Qß sous forme isolée est plus importante que celle du phage MS2 (perméabilité hydrodynamique supposée comparable à l’état isolé). Le point isoélectrique (pI) de la littérature pour le phage Qß (5,3) a d’ailleurs été remis en cause (entre 1,9 et 2,7 dans cette étude). Les mobilités des phages SP et GA ne peuvent être comparées aux autres car ces phages sont sous forme agrégée et donc présentent une perméabilité hydrodynamique différente. Ces propriétés interfaciales différentes permettent d’expliquer le comportement des phages MS2 et Qß lors d’un traitement par filtration membranaire. Les membranes classiquement utilisées dans le cadre du traitement de l’eau sont hydrophiles et électronégatives. Or, c’est bien le phage Qß qui est toujours moins bien éliminé, quelle que soit la porosité de la membrane (ultrafiltration ou microfiltration). Nous avons par ailleurs démontré que les techniques rapides de RT-PCR en temps réel sont aussi adaptées que la technique de référence par plages de lyse (UFP). Finalement, dans certains cas, l’agrégation virale pourrait expliquer la baisse des unités infectieuses (UFP) du phage MS2 en solution. Cette agrégation peut entraîner une baisse d’UFP de 1 à 3 log10. La congélation cause également une perte d’UFP mais celle-ci est due à la dégradation du virus et non à son agrégation. Ainsi, les méthodes expérimentales et théoriques développées dans cette thèse ont abouti à une meilleure connaissance des propriétés interfaciales des phages ARN F-spécifiques. Les résultats fondamentaux obtenus ont également mené à des avancées méthodologiques pour des applications industrielles
thesis

Les virus entériques sont à l’origine de pathologies liées au péril fécal et dans l’état actuel des connaissances, la recherche des indicateurs de pollution fécale conventionnels (i.e. Escherichia coli, entérocoques) peut s’avérer inefficace pour évaluer le danger viral. La définition d’autres indicateurs pour gérer le danger lié à la présence des virus entériques dans les matrices hydriques et alimentaires est aujourd’hui nécessaire. Parmi eux, les bactériophages ARN F-spécifiques (FRNAPH) présentent plusieurs intérêts. Ces virus d’origine entérique sont présents en quantité importante dans les eaux usées. Très proches des virus entériques en termes de structure, ces microorganismes présentent l’avantage d’être facilement cultivables. Ils sont enfin souvent étudiés pour déterminer l’origine d’une pollution fécale (i.e. humaine ou animale). Certaines limites leur sont cependant fréquemment associées, que ce soit en termes de corrélation avec les pathogènes entériques ou concernant leur potentiel pour discriminer l’origine d’une pollution. Dans ce contexte, l’objectif du travail présenté ici était de préciser l’intérêt des FRNAPH en tant qu’indicateurs de pollution fécale mais aussi en tant qu’indicateurs de pollution virale dans l’environnement et les coquillages. Ces travaux ont permis dans un premier temps d’améliorer la capacité des FRNAPH à identifier les contaminations d’origine humaine. Nos résultats soulignent par ailleurs la plus-value apportée par la recherche des FRNAPH en cas de pollution fécale massive, en particulier si on s’intéresse à la contamination des coquillages. En effet, contrairement aux indicateurs bactériens, l’accumulation des FRNAPH ainsi que leur persistance dans ces aliments est très comparable à celles des virus entériques (i.e. norovirus). Enfin, en utilisant des méthodes de détection comparables, une forte corrélation entre la présence des FRNAPH d’origine humaine et celle des norovirus a été observée dans les coquillages. Compte tenu de ces résultats, une méthode de détection assurant la détection sensible des FRNAPH infectieux d’origine humaine dans différents types de matrices hydriques ou alimentaires (e.g. eaux de surface, fruits de mer, fruits rouges, salades) est proposée pour améliorer la gestion du danger viral
Enteric viruses are a leading cause of fecal-oral route transmitted diseases and currently, conventional fecal indicator bacteria (i.e. Escherichia coli, enterococcus) fail to assess this kind of hazard. In this context, the use of more efficient indicators to assess the hazard linked to viruses in water or foodstuff is required. F-specific RNA bacteriophages (FRNAPH) present numerous benefits for this purpose. Of enteric origin, these viruses are found in high concentrations in wastewater. Sharing many structural similarities with pathogenic enteric viruses, FRNAPH are easily cultivable and their potential to track the origin of the pollution is also often investigated. However, some limits are still associated with these indicators, regarding to their ability to track the origin of the pollution or concerning the lack of correlation with pathogens. In this context, the aim of this work was to make clear the potential of FRNAPH as fecal and as viral indicators in environmental waters and shellfish. As a first step, their ability to track human pollution was optimized. In addition, our results underlined the gains bringing by FRNAPH detection, especially when focusing on shellfish microbiological quality management. Indeed, unlike fecal indicator bacteria, the accumulation of FRNAPH and their persistence in shellfish have been found to be close to that of enteric viruses (i.e. norovirus). Furthermore, when using comparable methods for their detection, high correlation was observed between human FRNAPH and norovirus in shellfish. Taking into account these observations, a sensitive method allowing the detection of infectious FRNAPH of human origin was developed to improve viral hazard management in water and food commodities (e.g. environmental waters, shellfish, soft fruits, leaf)

Les bactériophages ARN F-spécifiques sont des virus qui infectent Escherichia coli et possèdent une structure et une taille comparables à celles des principaux virus entériques pathogènes. Ils sont proposés comme indicateurs de pollution fécale du milieu hydrique, comme modèles du comportement des virus pathogènes dans l’environnement et comme outil de discrimination de l’origine de la pollution fécale. En effet, dans les eaux usées, il a été rapporté que les génogroupes II et III avaient principalement une origine humaine alors que les génogroupes I et IV avaient, quant à eux, plutôt une origine animale. Paradoxalement, peu de données existent quant à la répartition des différents génogroupes dans les eaux naturelles. L’objectif de ce travail a, par conséquent, été de préciser les relations existantes entre les différents génogroupes des phages ARN F-spécifiques et la pollution fécale et virale des eaux naturelles. Tout d’abord, nous avons développé les premiers systèmes de RT-PCR en temps réel capables d’identifier les quatre génogroupes dans les eaux environnementales. La sensibilité, la spécificité et la rapidité de détection constituent les avantages majeurs de cette approche. Par rapport aux outils existants, cette méthode permet de s’affranchir de l’étape de culture et donc de minimiser les problèmes engendrés par des taux d’inactivation importants des particules virales infectieuses, en réponse aux stress environnementaux. En effet, les études de persistance, réalisées aussi bien dans l’eau usée que dans l’eau souterraine, démontrent que, selon les conditions expérimentales, le génome phagique est de 3 à 20 fois plus résistant que les phages infectieux. Dans un second temps, l’analyse d’échantillons d’eaux usées urbaines nous a permis de vérifier que, malgré le changement de référentiel de mesure (génome versus particule infectieuse) inhérent à notre méthode de détection, les bactériophages ARN F-spécifiques pouvaient donner des informations intéressantes quant à la caractérisation de la pollution fécale. Dans ce type de milieu, les génogroupes II et III sont majoritairement retrouvés à des concentrations relativement stables au cours du temps. De manière ponctuelle, la présence du génogroupe I a pu, à la fois, être mise en relation avec les précipitations et avec la présence de pathogènes à caractère zoonotique (Cryptosporidium et Giardia), suggérant un apport de pollution animale par des phénomènes de ruissellement. Ceci a conforté l’idée que le génotypage pourrait constituer un outil intéressant de discrimination de l’origine de la pollution fécale. En revanche, la comparaison des résultats de génotypage aux concentrations en virus pathogènes montre que ces phages ne sont pas adaptés à la prédiction de la présence de norovirus et d’entérovirus, en raison d’un caractère saisonnier de ces derniers. Les deux études de cas consacrées aux eaux naturelles constituent l’étape majeure de notre étude. Dans un contexte de pollution principalement anthropique, il est démontré qu’au niveau de l’eau de rivière, le génogroupe II est très majoritairement observé. Les variations de concentration de ce génogroupe ont pu être corrélées positivement avec les indicateurs bactériens (E. coli, entérocoques) et avec les adénovirus humains attestant de son origine fécale humaine. Le génogroupe I est également très souvent représenté mais avec de plus amples variations de concentration. Ce génogroupe n’a été corrélé ni aux indicateurs bactériens, ni au génogroupe II, ni aux adénovirus humains, étayant l’hypothèse d’une autre origine de ce génogroupe. La corrélation positive avec les valeurs de turbidité de l’eau laisse supposer un apport de ces phages suite à des événements de ruissellement. Ainsi, dans l’eau de rivière, les génogroupes I et II semblent apporter des informations intéressantes quant à l’origine de la pollution fécale. Dans ce cadre, nous proposons l’utilisation d’un ratio de concentrations des génogroupes I et II pour caractériser la pollution fécale. A titre d’exemple, pour une concentration en E. coli de 3,6 log10 NPP/100mL, la valeur du log10 (GGII/GGI) peut être aussi bien de 3,8 que de -1,7. Avec la turbidité de l’eau, ce ratio a été le seul paramètre permettant de distinguer une modification dans la nature de la pollution fécale. Le génome des phages ARN F-spécifiques n’a pas été mis en évidence dans les prélèvements d’eaux souterraines protégées de la pollution fécale. Par contre, du génome d’adénovirus humains a été identifié dans 7 échantillons sur 60. Ainsi, des marqueurs plus persistants que le génome des phages ARN F-spécifiques peuvent être détectés. Au cours de l’étude de persistance menée dans ce milieu, aucune dégradation de l’ADN n’a été observée sur les 200 jours de l’expérience, supportant l’idée que l’ADN est un marqueur de pollution fécale extrêmement conservateur. Finalement, les méthodes nouvellement développées au cours de cette thèse ont abouti à une meilleure connaissance de la distribution des différents génogroupes au sein des eaux naturelles. Le génotypage des phages ARN F-spécifiques apporte des informations originales par rapport aux indicateurs bactériens, mais ne constitue pas, à lui seul, l’indicateur universel de pollution fécale ou virale des eaux
F-specific RNA phages, which are non pathogenic viruses with similar size and structure to human enteric viruses, have been proposed like faecal pollution indicators, like models for pathogenic viruses in environment and like tools for microbial source tracking. The key trait on which the F-specific RNA phage approach of source tracking is based is that genogroups I and IV are predominantly isolated from non human faeces, while genogroups II and III are predominantly isolated from human faeces and sewage. Paradoxically, few data are available as for the genogroups distribution in environmental waters. So, the topic of this study was to provide additional information about the relationships between the genogroups of F-specific RNA phages and the level of faecal and viral pollution to environmental waters. First, the methodological work undertaken at the beginning of this project made it possible to develop the first real-time RT-PCR assays able to typing the F-specific RNA phages. The major advantages of this approach are a good sensitivity, a quick detection and a great specificity. Compared with the current tools, this method allows to avoid the phage cultivation and thus to play down the biases associated with the survival characteristics of infectious F-specific RNA phages in the environmental waters. Indeed, survival studies, realized in urban wastewater and also in ground water, have shown that the inactivation rates of infectious particles are always more important that this of viral RNA, whatever the experimental design was. Secondly, the analysis of urban wastewater samples enabled to check that F-specific RNA phages could give interesting information as for the characterization of faecal pollution in spite of the change of reference frame of measurement inherent in our detection method (genome versus infectious particle). In these kinds of samples, the majority of phages isolated belonged to the genogroups II and III, and they exhibited steady concentrations. In several particular samples, the high concentration of genogroup I phages has been associated with rainfall events and with the presence of zoonotic pathogens (Cryptosporidium and Giardia). This observation suggests the presence of an animal pollution after streaming phenomena. All the results obtained with urban wastewaters strengthen the use of F-specific RNA phages like reliable source identification tool. On the other hand, the comparison between the pathogenic virus concentrations and the results of genotyping has shown that phage genogroups are not relevant indicators for the presence of enteric viruses. For instance, norovirus and enterovirus concentrations in wastewater displayed a seasonal distribution while human genogroups exhibited steady concentrations over the time. Thirdly, two particular case studies devoted to natural waters constitute the major aspect of our work. In river water principally influenced by human wastes, genotyping results show that genogroup II is very largely isolated. For the first time, positive correlations between the concentrations of genogroup II phages, bacterial indicators (E. coli, enterococci) and human adenoviruses was observed, which attests the human faecal origin of this genogroup. Genogroup I was also often isolated but it appeared irregularly distributed. The correlation analysis has shown that genogroup I was linked neither with the concentration of genogroup II nor with that of bacterial or viral faecal indicators. The absence of a link between the concentrations of these two genogroups supports the assumption of another faecal origin. Conversely, a relationship was shown between genogroup I and the water turbidity observed at the sampling. This suggests that the origin of this genogroup could be related to streaming phenomena following precipitations. Thus, in river water the genogroup I and II would be the two most interesting genogroups in order to characterize faecal pollution. As a consequence, genogroup II/genogroup I ratio may be an interesting tool for faecal source tracking. Indeed, depending on the sign of the ratio, it seems possible to determine the main source of pollution at a given point. For example, for an E. coli concentration of 3.6log10 MPN/100mL, log-ratio values could as well be 3.8 as -1.7. With the water turbidity, this log-ratio was the only parameter enabled to highlight a change of faecal pollution nature. In ground waters protected from faecal pollution, genome of F-specific RNA phages was not observed while genome of adenoviruses was isolated in 7 samples on the 60 analyzed. This observation suggests that more persistent markers than RNA of phages could be detected in ground waters. More over, in persistence study, no degradation of adenoviral DNA was observed during all the time (200 days) of the experiment. Finally, the typing method newly developed during this study led to a better knowledge of the distribution of different the genogroups within environmental waters. F-specific RNA phage typing provides original information compared to the bacterial indicators, but does not constitute alone the universal indicator of faecal or viral pollution of waters

Introduits dans l’environnement par l’intermédiaire de sources ponctuelles et diffuses, les virus et les bactériophages entériques peuvent se propager dans les cours d’eau par l’intermédiaire de différentes voies de dissémination. Détectées à la fois dans les eaux de surface et les sédiments des rivières, ces particules virales demeurent inertes dans le milieu hydrique. Leur propagation dépend donc uniquement des nombreuses interactions qu’elles partagent avec leur environnement. Qui plus est, la contamination virale des ressources en eau semble étroitement liée aux variations hydro-climatologiques. Mais malgré les connaissances déjà acquises à ce sujet, de multiples zones d’ombre subsistent concernant les variables et facteurs contrôlant le comportement in situ des particules virales dans le milieu hydrique. L’objectif de ce travail a donc été de définir le transport et le devenir des bactériophages ARN F-spécifiques dans une rivière en fonction de leurs caractéristiques propres et des conditions hydro-climatologiques. L’application de stratégies et méthodologies originales, tirées du domaine de l’hydrologie comme l’utilisation du temps de résidence de la masse d’eau ou l’échantillonnage automatique à haute fréquence, a permis d’étudier les comportements des bactériophages ARN F-spécifiques in situ. L’influence des facteurs environnementaux et plus particulièrement de la température de l’eau et du débit de la rivière sur la propagation et la survie in situ de ces particules infectieuses dans la colonne d’eau a été démontrée. Dans les sédiments, une distribution spatiale des bactériophages ARN F-spécifiques infectieux a été mise à jour. Cette particularité a pu être comprise et déchiffrée grâce à la combinaison de la caractérisation du sédiment et de l’étude du comportement d’attachement des quatre génogroupes. Les transferts de particules virales entre la colonne d’eau et les sédiments ont également pu être mis en exergue et s’avèrent être fortement dépendants des conditions hydro-climatologiques. Ainsi, la dynamique des bactériophages ARN F-spécifiques a pu être mieux appréhendée, et de même, les origines et la nature de la pollution virale ont été mieux discernées lors d’événements de crues. L’ensemble de ces résultats permet de compléter le puzzle de la dynamique des bactériophages ARN F-spécifiques dans la rivière. Les nouvelles approches expérimentales et méthodes d’analyse mises en place devraient permettre d’aboutir à une meilleure évaluation des risques viraux pour la santé humaine liés à l’utilisation des ressources en eau
Introduced into the environment through point and diffuse sources, enteric viruses and bacteriophages can be spread in watercourses via various dissemination routes. Detected in both surface water and river sediment, these viral particles remain inert in environmental water. Their spread is governed by many interactions that they have with their direct environment. Moreover, viral contamination of water resources is closely related to hydro-climatological variations. Despite the important knowledge already reported on this subject, many grey areas remain about the variables and factors controlling the in situ behavior of viral particles in environmental water. The aim of this study was therefore to define the transport and fate of F-specific RNA bacteriophages in a river according to their intrinsic characteristics and hydro-climatological conditions. The application of innovative strategies and methodologies from the hydrological science domain, such as the use of the residence time of the river water mass or high frequency automatic sampling, allowed studying the in situ behavior of F-specific RNA bacteriophages. The influence of environmental factors, especially water temperature and flow rate, has been demonstrated to have an impact on the in situ propagation and survival of infectious viral particles in the water column. Furthermore, the spatial distribution of infectious F-specific RNA bacteriophages was underlined in sediments. The accurate characterization of sediment and the study of the attachment capacity of the four genogroups explained this specific distribution. Finally, transfers of viral particles between the water column and sediment was highlighted and appeared to be highly dependent on hydro-climatological conditions. Besides the gained knowledge of the dynamics of F-specific RNA bacteriophages, the sources and origins of viral pollution of streams during rain and flood events were elucidated. This work helps completing the jigsaw puzzle on presence and transmission of F-specific RNA bacteriophages in river systems. The novel experimental approach further enhances human health-dependent viral risk evaluation linked to water resource utilization and management