Ces microorganismes qui contrôlent notre monde
De la terre que nous foulons jusqu'à notre intestin, les communautés microbiennes contrôlent tous les processus biologiques fondamentaux de notre planète et peuvent fournir d'importantes informations sur les dangers et les changements qui affectent ces environnements. Des scientifiques financés par l'UE ont mis au point une façon plus précise de mesurer les flux de carbone dans ces communautés de microorganismes, et de capturer leurs fonctions et procédés métaboliques en plus amples détails. Les résultats de ces travaux sont publiés dans la revue Molecular and Cellular Proteomics. Les changements se produisant dans ces communautés microbiennes (groupements de minuscules organismes impossibles à détecter par l'oeil humain) sont souvent les premiers signes d'avertissement des changements susceptibles de se produire dans l'ensemble d'un environnement. Situées à la base de la chaîne alimentaire, ces communautés fournissent des informations de grande valeur aux microbiologistes, qui leur permettent de comprendre ces changements et même de les éviter et de les traiter. Avec entre 5 et 100 millions d'espèces de microorganismes sur Terre, il est extrêmement difficile pour les chercheurs de déterminer sur quels organismes de la communauté microbienne se concentrer. Une équipe de scientifiques du projet ISOTONIC («Isotope tools to investigate structure and function of microbial communities») est parvenue à rendre l'identification d'espèces majeures possible, à étudier les procédés de reminéralisation naturelle et à examiner les interactions entre microorganismes. Cette nouvelle technique, baptisée Protein-SIP (de l'anglais stable isotope probing), pourrait se traduire par de nouvelles applications et même engendrer le développement de nouveaux traitements médicaux. Avec la méthode Protein-SIP, on nourrit les communautés microbiennes d'une source de carbone contenant deux masses d'isotopes (des atomes d'un même élément chimique mais dont le nombre de neutrons est différent). Avant que cette nouvelle technique soit développée, les scientifiques pouvaient identifier des espèces présentant une activité métabolique à l'aide d'analyses d'ADN (acide désoxyribonucléique) ou d'ARN (acide ribonucléique). Grâce à Protein-SIP, ils peuvent désormais étudier le flux de carbone (la différence entre l'élimination de carbone et son ajout). Cette technique a permis d'identifier les chaînes alimentaires inhérentes à une communauté microbienne et même d'étudier les interactions entre groupes de microorganismes vivant dans la même communauté. Le professeur Hauke Harms du Centre Helmholtz pour la recherche sur l'environnement (UFZ) en Allemagne fait remarquer que ce nouvel algorithme rendra les futures recherches bien plus simples. «Cette méthode offre de grandes possibilités pour l'étude des communautés, qui sont au coeur de l'écologie microbienne», déclare-t-il. Cette technique, déjà appliquée dans des projets portant sur l'environnement et l'énergie, peut être utilisée de diverses façons, notamment dans les traitements des biofilms (tels que ceux trouvés dans les eaux usées), des procédés de génération de biogaz, l'analyse des intestins humains et le développement de traitements totalement nouveaux. En combinaison avec d'autres techniques, Protein-SIP est également une manière efficace d'étudier le réseau trophique impliqué, par exemple, dans la décomposition du benzène. «Protein-SIP est déjà utilisé dans des projets impliquant des partenaires nationaux et internationaux en vie d'identifier les activités métaboliques des bactéries de méthane provenant des dépôts de pétrole et le cycle du méthane dans les sédiments marins», expliquait le Dr Hans Richnow de l'UFZ. Les recherches de l'équipe se poursuivront dans deux domaines: l'identification d'organismes clés dans la décomposition des polluants environnementaux en l'absence d'oxygène, et l'étude de la relation entre les bactéries intestinales et leurs organismes hôtes. Dirigé par l'UFZ, ISOTONIC a été financé à hauteur de 301 653 euros par les actions Marie-Curie au titre du sixième programme-cadre (6e PC) de l'UE.
Pays
Allemagne