Des scientifiques suédois découvrent un nouveau mécanisme de division cellulaire dans les micro-organismes vivant dans les milieux acides
Des chercheurs suédois ont découvert un nouveau mécanisme de division cellulaire dans un micro-organisme qui vit dans les milieux acides chauds. Leurs découvertes, publiées en ligne dans la revue PNAS, fournissent de précieuses informations sur la biologie cellulaire et l'évolution de la vie sur Terre. Contrairement aux mécanismes de division cellulaire des bactéries et des autres formes de vie bien documentés, les composants de la division cellulaire d'un organisme unicellulaire extrêmophile, appelé crénarchée (qui compte parmi les organismes unicellulaires les plus fréquents dans le monde marin) n'avaient jamais été identifiés auparavant. Le professeur Rolf Bernander et ses collègues de l'université d'Uppsala, en Suède, ont identifié les étapes principales de la division cellulaire de l'espèce Sulfolobus acidocaldarius, un organisme unicellulaire identifié pour la première fois dans les geysers du parc national de Yellowstone, aux États-Unis. S. acidocaldarius évolue dans des eaux très acides de plus de 80°C, ce qui en fait un sujet d'intérêt dans plusieurs domaines scientifiques. Les crénarchées appartiennent au règne des archées, dont l'histoire et la biochimie évolutionnaires sont fondamentalement différentes de celles des autres formes de vie. Pourtant, la majorité des archées n'a jamais fait l'objet d'études en laboratoire. Par contre, les eucaryotes (animaux, végétaux, champignons, protistes, des organismes dont les cellules sont pourvues d'un noyau) ont souvent été étudiés et leur processus de division cellulaire est bien connu. Ce processus implique la séparation des chromosomes dupliqués au moyen de mouvements gérés par les microtubules. L'étude actuelle décrit les structures formées au sein des cellules des S. acidocaldarius au cours de la ségrégation et de la division et indique la manière dont certains aspects de la régulation du phénomène de division cellulaire rappellent ceux observés chez les eucaryotes. Les similarités découvertes par les chercheurs suggèrent l'existence d'une origine commune sur le plan évolutionnaire entre ces deux formes de vie totalement différentes. Les scientifiques ont démontré que le complexe de trois gènes Cdv faisait partie d'un mécanisme de division de S. acidocaldarius et est activé juste avant que le processus ne débute. Les protéines produites par ces gènes (protéines Cdv) forment une bande au sein de la cellule entre les nouveaux chromosomes. Petit à petit, elles resserrent la cellule jusqu'à ce que les cellules-filles soient formées. «C'est la première fois depuis plusieurs décennies qu'un nouveau mécanisme de division cellulaire est découvert, et les protéines produites par les gènes ne montrent aucune similarité avec les protéines de division cellulaire connues», explique le professeur Bernander. Le mécanisme de division cellulaire qu'il a découvert ne ressemble en rien à celui des bactéries ou des eucaryotes; néanmoins, deux des protéines Cdv impliquées présentent une similarité avec le complexe ESCRT-III, que l'on retrouve chez les eucaryotes. Ce mécanisme de tri fait partie du processus de tri des protéines nécessaires au «bourgeonnement»; il joue un rôle important dans la formation de vésicules dans la cellule, et participe au bourgeonnement du virus VIH-1. «L'analogie entre le système Cdv et le complexe eucaryotique ESCRT-III est irréfutable et suggère donc une origine commune entre les deux systèmes», conclut l'étude. Ces résultats offrent de nouvelles informations sur la biologie cellulaire des crénarchées, mais permettent également de mieux comprendre les principaux processus cellulaires dans les organismes plus évolués. La découverte de similitudes dans l'histoire évolutionnaire des processus de division cellulaire dans ces différents domaines offre des informations très intéressantes quant aux origines de la vie dans les milieux très chauds de la Terre primitive. Selon le professeur Bernander, ces résultats auront d'importantes implications dans le domaine de la recherche de vie sur d'autres planètes aux environnements extrêmes.
Pays
Suède