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Posté par Michel le Samedi 27/03/2010 à 00:00
Découverte de la production d'oxygène par une bactérie anaérobie
Une collaboration internationale de chercheurs, à laquelle participent le CEA, le CNRS et l'Université d'Evry-Val-d'Essonne, vient de montrer que la bactérie anaérobie (1) Methylomirabilis oxyfera, que l'on pensait capable d'oxyder le méthane (Le méthane est un hydrocarbure de formule brute CH4. C'est le plus simple composé de la famille des alcanes. C'est un gaz que l'on trouve à l'état naturel et qui est produit par des organismes...) sans oxygène (L’oxygène est un élément chimique de la famille des chalcogènes, de symbole O et de numéro atomique 8.), non seulement en utilise bel (Nommé en l’honneur de l'inventeur Alexandre Graham Bell, le bel est unité de mesure logarithmique du rapport entre deux puissances, connue pour exprimer la puissance du son. Grandeur sans dimension...) et bien, mais surtout produit elle-même cet oxygène. Cette nouvelle voie de production d'oxygène pourrait être antérieure à l'apparition de la photosynthèse (La photosynthèse (grec φῶς phōs, lumière et σύνθεσις sýnthesis, composition) est le processus...) et éclaire d'un jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le ciel. Son début (par rapport à...) nouveau l'évolution des processus métaboliques autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre Accipiter, soit constituent les 5 genres...) de l'oxygène. Ces résultats sont publiés le 25 mars par la revue Nature.

Le méthane étant une molécule (Une molécule est un assemblage chimique électriquement neutre d'au moins deux atomes, qui peut exister à l'état libre, et qui représente la plus petite...) très stable, il était généralement admis que sa dégradation sans oxygène ou sulfate était impossible. Pourtant, en 2006, une équipe de chercheurs a découvert une bactérie capable d'oxyder le méthane sans utiliser d'oxygène. A la place, ce microorganisme utilise des nitrites, que l'on trouve notamment dans les sédiments d'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) douce des zones agricoles.

La même équipe vient aujourd'hui de montrer que cette bactérie, par un processus enzymatique entièrement nouveau, produit en fait elle-même de l'oxygène à partir des nitrites et l'utilise pour oxyder le méthane.

La compréhension de cette nouvelle voie de production d'oxygène a été compliquée par le fait que cette bactérie se développe très lentement, dans un milieu anaérobie (On appelle milieu anaérobie un milieu où il n'y a pas présence de dioxygène (O2).), et dans une communauté microbienne complexe. Les chercheurs du Genoscope (2) ont utilisé une approche globale en séquençant l'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut être comprise comme un...) des ADN de cette communauté (métagénomique). A partir de ces données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.) de séquences, ils sont parvenus à reconstituer le génome (Le génome est l'ensemble du matériel génétique d'un individu ou d'une espèce codé dans son ADN (à l'exception de certains virus dont le génome est porté par des molécules...) complet de Methylomirabilis oxyfera. Les résultats obtenus ont permis de montrer que les gènes classiquement impliqués dans la réduction des nitrites étaient absents de ce génome. Cela a conduit les chercheurs à suggérer qu'il existe une autre voie de réduction des nitrites chez cette bactérie anaérobie et qu'elle est capable de produire elle-même son oxygène et de l'utiliser pour oxyder le méthane. Cette hypothèse a été démontrée par les scientifiques qui sont parvenus à capturer cet oxygène endogène (3).

Selon les chercheurs, cette nouvelle voie de production d'oxygène pourrait avoir préexisté à l'apparition de la photosynthèse il y a plusieurs milliards d'années rendant possible l'existence d'un métabolisme (Le métabolisme est l'ensemble des transformations moléculaires et énergétiques qui se déroulent de manière ininterrompue dans la cellule ou...) aérobie (Aérobie désigne la capacité d'un organisme ou micro-organisme de se développer dans l'air ambiant et plus particulièrement dans un milieu saturé en oxygène.) (4) dans une atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :) dépourvue d'oxygène.


Notes:

(1) Anaérobie: se dit d'une bactérie qui peut vivre en l'absence d'oxygène.

(2) Le Genoscope (Institut de génomique (La génomique est une discipline de la biologie moderne. Elle étudie le fonctionnement d'un organisme, d'un organe, d'un cancer, etc. à...), Direction des sciences du vivant, Commissariat à l'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) atomique et aux énergies alternatives) est dirigé par Jean Weissenbach, directeur de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche scientifique...) CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de recherche scientifique public français (EPST).) et médaille d'or du CNRS 2008.

(3) Oxygène endogène: oxygène ne provenant pas du milieu extérieur mais produit directement par la bactérie.

(4) Métabolisme aérobie: métabolisme qui nécessite de l'oxygène.


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Source: CNRS
 
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