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Posté par Michel le Dimanche 14/10/2012 à 00:00
Découverte d'une symbiose algue-cyanobactérie
Un échange d'azote et de carbone entre une cyanobactérie et une algue unicellulaire est révélé pour la première fois dans des échantillons prélevés dans l'océan Pacifique. Les résultats ont été publiés dans la revue Science du 21 septembre par une équipe internationale impliquant un chercheur (Un chercheur (fem. chercheuse) désigne une personne dont le métier consiste à faire de la recherche. Il est difficile de bien cerner le métier de chercheur tant...) de la Station biologique de Roscoff (Roscoff est une commune du département du Finistère, en région Bretagne, en France. Elle est aujourd'hui une station balnéaire dynamique. Les habitants s'appellent les Roscovites.) (CNRS et Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa...) Pierre et Marie Curie (Maria Sk?odowska-Curie (née à Varsovie le 7 novembre 1867 et décédée à Sancellemoz le 4 juillet 1934), connue en France sous le nom de Marie Curie, est une physicienne polonaise naturalisée française[1].) Paris (Paris est une ville française, capitale de la France et le chef-lieu de la région d’Île-de-France. Cette ville est construite sur une boucle de la Seine, au centre du bassin parisien, entre les confluents de la Marne...) 6).


La campagne BIOSOPE en 2004 dans le Pacifique Sud (Le sud est un point cardinal, opposé au nord.), pendant laquelle on a pu détecter la symbiose (La symbiose est une association intime et durable entre deux organismes hétérospécifiques (espèces différentes), parfois plus. Les organismes sont qualifiés de symbiotes, ou, plus...) entre une cyanobactérie et une algue (Les algues sont des êtres vivants capables de photosynthèse dont le cycle de vie se déroule généralement en milieu aquatique. Elles constituent une part...) eucaryote© Daniel Vaulot, CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de recherche scientifique public français...), Roscoff

Les cyanobactéries (anciennement appelées "algues bleu-vertes", mais ce sont bien des bactéries) sont connues pour à la fois fixer le carbone (Le carbone est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole C, de numéro atomique 6 et de masse atomique 12,0107.) par photosynthèse (La photosynthèse (grec φῶς phōs, lumière et σύνθεσις sýnthesis,...) et dans certains cas l'azote (L'azote est un élément chimique de la famille des pnictogènes, de symbole N et de numéro atomique 7. Dans le langage courant, l'azote désigne le gaz diatomique diazote N2, constituant majoritaire de l'atmosphère...) atmosphérique. En 2008, l'équipe de Jonathan Zehr, de l'université de Californie (L'université de Californie est une université américaine, fondée en 1868, dont le siège se trouve à Berkeley (Californie), comprenant dix campus situés dans l'État de Californie. Elle accueille...) à Santa Cruz, constate que des cyanobactéries prélevées au nord (Le nord est un point cardinal, opposé au sud.) de l'océan Pacifique (L'océan Pacifique, qui s'étend sur une surface de 180 000 000 km², est l'océan le plus vaste du globe terrestre. Il comprend entièrement l'Océanie et quelques autres îles et archipels qui traditionnellement font partie de l'Asie (Japon,...), très loin des côtes, sont capables de fixer l'azote mais pas le carbone. En effet, l'analyse métagénomique des échantillons démontre qu'elles sont dépourvues des gènes qui donnent cette capacité. L'équipe découvre alors que ces cyanobactéries semblent être associées à un eucaryote: une algue unicellulaire.

Dès lors, une symbiose entre les deux organismes est soupçonnée. Dans cette nouvelle étude, la technique dite "nanoSIMS" qui combine spectrométrie de masse (La spectrométrie de masse est une technique d'analyse chimique permettant de détecter et d'identifier des molécules d’intérêt par mesure de leur masse monoisotopique. De plus, la spectrométrie...) et microscopie (La microscopie est l'observation d'un échantillon (placé dans une préparation microscopique plane de faible épaisseur) à travers le microscope. La...), a permis de mettre en évidence un échange entre les deux organismes: la cyanobactérie, capable de fixer l'azote de l'atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :), le fournit à l'algue ; en retour, cette dernière fournit à la cyanobactérie le carbone qui lui fait défaut.

Daniel Vaulot, de la Station biologique de Roscoff, avait quant à lui déchiffré dans une étude distincte des séquences génétiques d'algues unicellulaires provenant d'une autre région du Pacifique, au sud. Ces séquences se sont révélées identiques à celles des algues des échantillons de l'équipe américaine. Une nouvelle analyse a alors révélé qu'elles contenaient également le matériel génétique (La génétique (du grec genno γεννώ = donner naissance) est la science qui étudie l'hérédité et les gènes.) de la cyanobactérie. Les travaux de l'équipe française prouvent donc que l'association entre les deux organismes découverte par l'équipe de Jonathan Zehr n'est pas fortuite. Cette étude révèle un nouveau type de stratégie (La stratégie - du grec stratos qui signifie « armée » et ageîn qui signifie « conduire » - est :) adaptative qui permet à des algues unicellulaires de subsister au centre des océans, qui est très pauvre en azote.


Association entre la cyanobactérie et l'algue eucaryote observée en microscopie confocale. A gauche on voit l'ADN des cellules. Au centre la cyanobactérie est marquée par un sonde génétique spécifique. A droite les deux images ont été combinées. La barre en bas à droite correspond à 1 µm.
©: Dr. Niculina Musat (MPI) et Dr. Cristina Moraru (MPI). Microscope confocal Zeiss LSM510.


Référence:

Unicellular Cyanobacterium Symbiotic with a Single-Celled Eukaryotic Alga, Science (La science (latin scientia, « connaissance ») est, d'après le dictionnaire Le Robert, « Ce que l'on sait pour l'avoir appris, ce que l'on tient pour vrai au sens large. L'ensemble de connaissances,...), Anne W. Thompson, Rachel A. Foster (Norman Foster, Baron Foster of Thames Bank, OM (1er juin 1935, Manchester) est un architecte britannique. Émule de Buckminster Fuller, Foster est l'un des principaux représentants de l'architecture...), Andreas Krupke, Brandon J. Carter, Niculina Musat, Daniel Vaulot, Marcel M. M. Kuypers, Jonathan P. Zehr


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Source: CNRS-INEE