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Une percée scientifique exceptionnelle a été réalisée avec le séquençage du génome d’une bactérie unique en son genre, Epulopiscium viviparus, qui, étonnamment, est observable à l’œil nu. Pour la première fois, des scientifiques ont plongé dans l’univers génétique de ces géants unicellulaires. Les résultats de cette étude, publiée dans Proceedings of the National Academy of Sciences, révèlent des caractéristiques étonnantes qui pourraient avoir des implications révolutionnaires dans divers domaines.
La bactérie géante Epulopiscium
Les bactéries Epulopiscium se distinguent par leur taille exceptionnelle, un million de fois plus grande que les bactéries courantes telles que E. coli. Elles se développent dans les intestins des poissons Naso tonganus dans les eaux tropicales. Ces géants unicellulaires sont facilement reconnaissables à l’œil humain. La plupart des bactéries, en revanche, sont trop minuscules pour être observées sans microscope. Selon la scientifique Esther Angert, de l’université Cornell aux États-Unis, « cette bactérie géante est unique et intéressante à bien des égards ».
Les termes latins pour « invité » et « d’un poisson » sont à l’origine du nom de la famille, Epulopiscium, qui a trouvé son premier membre en 1985. L’espèce étudiée par Mme Angert et ses collègues américains a reçu le nom d’Epulopiscium viviparus ; le second terme désigne une reproduction qui produit des nouveau-nés vivants.
L’une des particularités d’E. viviparus est son mode de reproduction exceptionnel. Contrairement aux bactéries traditionnelles, qui se divisent en deux pour en générer deux nouvelles, elle peut générer jusqu’à 12 copies d’elle-même à l’intérieur de sa cellule mère, puis libérer cette progéniture dans le monde environnant. Incapables d’être cultivées en laboratoire, ces bactéries géantes ont été étudiées en prélevant des échantillons sur le poisson hôte.
Métabolisme et adaptation environnementale
La majorité des bactéries ont besoin d’oxygène pour respirer ou fermentent des aliments pour tirer de l’énergie de leur environnement, ce qui entraîne souvent une diminution de la production d’énergie. Cependant, il s’avère qu’E. viviparus est une bactérie fermentaire, ce qui la rend inhabituelle en raison de sa taille énorme, de son taux de reproduction rapide et de sa capacité à nager, autant d’éléments qui requièrent une quantité d’énergie importante.
Il semble que la bactérie ait adapté son métabolisme pour prospérer dans un environnement riche en ions sodium dans l’intestin. Les chercheurs ont identifié une « force motrice du sodium » qui alimente la production d’énergie et la mobilité de la bactérie, rappelant des mécanismes similaires chez des organismes pathogènes tels que Vibrio cholerae, responsable du choléra.
Une découverte marquante de cette étude réside dans la capacité d’E. viviparus à exploiter efficacement les nutriments de son hôte, en particulier les hydrates de carbone nommés polysaccharides provenant des algues constituant une part importante du régime alimentaire du poisson Naso tonganus. Les chercheurs ont identifié des enzymes spécifiques qui facilitent cette extraction de nutriments.
Similitudes avec les mitochondries
En outre, E. viviparus possède un grand nombre d’enzymes qui produisent de l’ATP, la « monnaie énergétique » qui alimente de nombreuses fonctions biologiques. Les chercheurs ont montré que ces molécules avaient leur place dans une membrane unique, similaire à celle des mitochondries. La présence d’une membrane pliée augmente la surface où les processus énergétiques se déroulent.
Les mécanismes efficaces utilisés par cette bactérie pour exploiter les nutriments des algues pourraient avoir des applications pratiques dans des domaines tels que l’énergie renouvelable et l’alimentation animale et humaine. Les algues, sources populaires de nutriments, deviennent ainsi un sujet d’intérêt croissant, notamment en raison de leur impact limité sur l’agriculture terrestre.
Les chercheurs notent que des recherches supplémentaires sont nécessaires pour comprendre complètement les enzymes employées par E. viviparus. Cependant, cette découverte offre une base solide pour comprendre leurs besoins en matière de croissance. Par ailleurs, la plus grande bactérie jamais découverte étonne les scientifiques par sa complexité.
Par Eric Rafidiarimanana, le
Source: Science Alert
Étiquettes: bactéries
Catégories: Sciences, Actualités