Une étude révèle le succès de bactéries océaniques
L'océan abrite l'une des bactéries les plus entreprenantes au monde, comme le démontre une nouvelle recherche suédoise. Partiellement financée par le projet GENOME EVOLUTION («Tracing the evolution of alpha-proteobacterial genomes»), soutenu par une subvention Marie Curie intra-européenne (EIF) d'une valeur de 166 500 euros au titre du sixième programme-cadre (6e PC), l'étude met en lumière pourquoi la bactérie du groupe SAR11 connaît un grand succès et étudie également des théories généralement admises. Publié dans deux articles parus dans les revues scientifiques Molecular Biology and Evolution et PLoS ONE, cette recherche a découvert un cousin inconnu de la mitochondrie, l'usine des cellules. «Les grandes quantités d'informations d'ADN (acide désoxyribonucléique) provenant de l'océan nous offrent un aperçu d'un monde jamais étudié auparavant», explique le professeur Siv Andersson du département d'évolution moléculaire de l'université d'Uppsala, auteur principal de l'article. «C'est incroyable de découvrir des réponses aux questions fondamentales de la vie dans ces données.» Des chercheurs expliquent que les bactéries SAR11 représentent 30 à 40% de toutes les cellules bactériennes des océans. Leur présence influence les cycles de carbone mondiaux. Selon l'équipe, ces bactéries ne sont pas présentes dans d'autres écosystèmes. Étant donné que les mers manquent de nutriments, les bactéries de type SAR11 sont caractérisées par un petit volume cellulaire pour maximiser la concentration des nutriments dans leurs cellules. Leurs génomes sont exceptionnellement petits et compacts. Des études antérieures ont démontré que les bactéries de ce type sont associées à un autre groupe spécialisé de bactéries comprenant les bactéries du type typhus. Bien que ces dernières possèdent également de petits génomes, elles s'adaptent à l'homme, aux animaux et aux insectes. Par le biais d'analyses sophistiquées d'associations évolutionnaires, les chercheurs d'Uppsala ont découvert que les bactéries de type SAR11 ont évolué à partir de bactéries terrestres et océaniques par des génomes d'au moins trois à dix fois plus importants. Contrairement à leurs proches parents, les bactéries de type SAR11 ne possèdent pas les gènes que les chercheurs pensent être nécessaires pour réparer les dégâts causés à l'ADN. Ce fait pourrait donc expliquer la raison de leur succès. «La perte de gènes signifie que les bactéries peuvent s'échanger les gènes les unes avec les autres, et les gènes bénéfiques peuvent se répandre rapidement dans les océans pour l'adaptation au contenu de nutriments, aux températures et au rayonnement des UV», commente Johan Viklund, candidat doctorant au département d'évolution moléculaire de l'institution suédoise. En évaluant les données générées par d'autres études génétiques sur les bactéries océaniques, l'équipe d'Uppsala a également analysé les séquences d'ADN pour les protéines participant à la respiration cellulaire, lorsque les sucres sont décomposés en dioxyde de carbone et en eau. La comparaison de ces dernières avec les séquences correspondant aux protéines dans les mitochondries humaines, animales et des insectes a permis à l'équipe d'identifier un groupe de bactéries rares encore inconnues au monde de la recherche. «Ces bactéries sont très similaires aux mitochondries», explique le Dr Thijs Ettema. «Nos résultats indiquent donc que l'origine des mitochondries serait bien les océans, mais que les proches parents ne sont pas associés au groupe SAR11 comme nous le pensions auparavant.»Pour de plus amples informations, consulter: Université d'Uppsala: http://www.uu.se/en/?languageId=1 PLoS ONE: http://www.plosone.org/home.action Molecular Biology and Evolution: http://mbe.oxfordjournals.org/
Pays
Suède