Archaea - Définition

Reproduction

La reproduction des archaea a lieu de manière asexuée par division binaire, par fission multiple ou par fragmentation. La méiose ne se produit pas, tous les descendants ont le même matériel génétique. Après la réplication de l’ADN les chromosomes sont séparés et la cellule se divise. Les détails du cycle cellulaire des archées ont fait l'objet de quelques études dans le genre Sulfolobus. Ce cycle a des caractères qui sont similaires à la fois des systèmes eucaryotes et bactériens. Selon les espèces d’archées, les chromosomes sont répliqués à partir de un ou plusieurs points de départ (origines de réplication) à l'aide d'ADN polymérases qui ressemblent aux enzymes équivalentes des eucaryotes. Toutefois, les protéines de la division cellulaire, tels que la protéine FtsZ, qui forme un anneau contractant autour de la cellule, et les composants de la cloison naissante dans le coeur de la cellule, sont similaires à leurs équivalents bactériens.

S’il existe des spores chez les bactéries et les eucaryotes, elles n’ont jamais été mises en évidence dans toutes les archées connues. Certaines espèces de Haloarchaea peuvent subir des modifications phénotypiques et croître avec différents types de cellules, incluant des parois épaisses. Ces structures qui sont résistantes aux chocs osmotiques permettent aux archées de survivre dans l'eau à de faibles concentrations en sel, mais ce ne sont pas des structures de reproduction et elle ne peuvent aider à la dispersion dans de nouveaux habitats.

Génome et génétique

Les archaea ont généralement un seul chromosome circulaire. Le plus grand génome archéen séquencé à ce jour est celui de methanosarcina acetivoransavec 5 751 492 paires de bases alors que le génome de nanoarchaeum equitans, le plus petit séquencé à ce jour fait un dixième de cette taille avec seulement 490 885 paires de base. Il est estimé que le génome de nanoarchaeum equitans comporte 537 gènes codant des protéines. Les éléments extrachromosomiques, appelés plasmides sont également présents dans archées. Ces plasmides peuvent être transférés entre les cellules par contact physique, dans un processus qui pourrait être similaire à la conjugaison bactérienne.

Comparaison entre archaea, bactéries et eucaryotes

Les archaea sont similaires aux bactéries par beaucoup d’aspects de leur structure cellulaire et de leur métabolisme. Cependant, les mécanismes et les protéines impliqués dans les processus de réplication, de transcription et de traduction présentent des traits similaires à ceux rencontrés chez les eucaryotes. Les particularités des archées par rapport aux deux autres domaines du vivant (bactéries et eucaryotes) sont les suivantes :

• la structure et la chimie des parois cellulaires, atypiques (absence de peptidoglycane classique chez les bactéries)
• la structure lipidique de leur membrane : les lipides des archéobactéries consistent en de longues chaînes d'alcool isopréniques attachées au glycérol par des liaisons éther, alors que les autres organismes fabriquent les lipides de leurs membranes en assemblant deux chaînes d'acides gras avec une molécule de glycérol par l'intermédiaire d'une liaison ester
• la présence d'ARN polymérases inhabituelles, beaucoup plus complexes que les ARN-polymérases des bactéries, et étonnamment proches de celles des eucaryotes.
• un chromosome circulaire de type bactérien mais comportant des gènes en mosaïque similaires à ceux des eucaryotes.
• les protéines intervenant dans les processus de réplication et de réparation de l'ADN ressemblent à celles rencontrées chez les eucaryotes.
• leur métabolisme (méthanogènes…)