Streptomyces - Définition
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Introduction
| Streptomycètes | |||||||||
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| Classification | |||||||||
| Règne | Bacteria | ||||||||
| Embranchement | Actinobacteria | ||||||||
| Ordre | Actinomycetales | ||||||||
| Famille | Streptomycetaceae | ||||||||
| Genre | |||||||||
| Streptomyces Waksman & Henrici, 1943 | |||||||||
| Espèces de rang inférieur | |||||||||
et ~500 espèces supplémentaires. | |||||||||
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Le genre Streptomyces désigne des bactéries filamenteuses Gram-positif non pathogènes appartenant à l'ordre des Actinomycètes, qui comprend notamment les genres Mycobacterium, Corynebacterium, Nocardia, Rhodococcus et Frankia.
Le genre Streptomyces a été caractérisé par Selman Waksman (1888-1973) et Arthur Trautwein Henrici (1889-1943) en 1943. Ces bactéries sont principalement retrouvées dans les couches superficielles des sols où leur développement et leur dispersion sont facilités par leur croissance mycélienne et leur capacité de sporulation. Les Streptomyces sont des bactéries saprophytes, assurant leur croissance à partir de la dégradation des matières organiques du sol grâce à de nombreuses enzymes hydrolytiques extra-cellulaires, participant ainsi activement à la formation de l'humus.
Les Streptomyces sont des bactéries d'intérêt majeur, tant sur le plan industriel que sur celui de la recherche fondamentale puisque qu'elles présentent, d'une part, un cycle de développement unique chez les procaryotes et, d'autre part, qu'elles sont à l'origine de la production de très nombreuses molécules bioactives, notamment d'antibiotiques.
Le cycle de développement des Streptomyces
Sur milieu solide, le cycle de développement d'une colonie de Streptomyces commence par la germination d'une spore qui donne naissance à un mycélium primaire ramifié et modérément cloisonné qui se développe à la surface et à l'intérieur du substrat nutritif. Cette première phase de croissance est dite végétative. La croissance du mycélium primaire s'arrête ensuite et une seconde phase de croissance, dite aérienne, va débuter. Des hyphes aériens non ramifiés s'érigent à partir du mycélium primaire et leur croissance est assurée par l'utilisation des substances de réserves synthétisées lors de la phase végétative (glycogène, polyphosphates, polyhydroxybutyrates...) et par le recyclage des composants cellulaires (acides nucléiques, protéines, lipides...) issus de la lyse du mycélium primaire. Les extrémités des hyphes aériens subissent ensuite des cycles de division synchronisés conduisant à leur compartimentation en préspores, puis en spores contenant chacune un seul chromosome.
C'est lors de la transition entre croissance végétative et croissance aérienne qu'a lieu le déclenchement de la biosynthèse de métabolites secondaires utilisés pour leurs propriétés bioactives.
Caractéristiques des génomes de Streptomyces
Le premier génome de Streptomyces à avoir été entièrement séquencé est celui de S. coelicolor, publié en 2002. Par la suite, le séquençage des génomes de plusieurs autres espèces de Streptomyces a été réalisé ou est en cours. On peut citer les génomes de S. avermitilis, S. griseus, S. scabies, S. clavuligerus et S. ambofaciens. Les chromosomes de Streptomyces ont la particularité d'être linéaires et de présenter une proportion en bases G et C très élevée, comprise entre 70 et 74%, contre 51% pour Escherichia coli. Comparés aux chromosomes d' E. coli K-12 (4,6 Mb) et de Bacillus subtilis (4,2 Mb), les chromosomes de Streptomyces sont de très grandes tailles (environ 9 Mb), et présentent une densité en gènes très élevée (89% pour S. coelicolor). Le chromosome de S. coelicolor a d'ailleurs été le premier génome bactérien identifié comme porteur d'un plus grand nombre de gènes (7825 ORFs sur 8,7 Mb) que l'eucaryote Saccharomyces cerevisiae (6607 ORFs sur 12,2 Mb).
