Thermotoga maritima

Thermotoga maritima[1] est une bactérie à Gram négatif hyperthermophile de la famille des Thermotogaceae qu'on trouve dans les sources chaudes et les sources hydrothermales sous-marines. Comme leur nom l'indique, les bactéries de l'embranchement (phylum) des Thermotogae sont entourées d'une membrane externe en forme de gaine unique rappelant une toge romaine. Elles possèdent un peptidoglycane mince à la structure particulière — il est réticulé également sur les résidus de D-lysine — entre deux membranes plasmiques dont les lipides diffèrent sensiblement des ceux des autres lignées de bactéries[2].

Thermotoga maritima
Schéma d'une cellule de Thermotoga maritima montrant la « toge ».
Classification
Règne Bacteria
Embranchement Thermotogae
Classe Thermotogae
Ordre Thermotogales
Famille Thermotogaceae
Genre Thermotoga

Espèce

Thermotoga maritima
Huber et al., 1986

Thermotoga maritima se développe à des températures particulièrement élevées, de 55 à 90 °C, avec un optimum vers 80 °C ; c'est la seule bactérie connue capable de vivre à de telles températures, les autres organismes hyperthermophiles étant tous du domaine des archées. Le génome de T. maritima, qui code 1 877 protéines sur 1,8 mégabases[3], est d'ailleurs commun à 24 % avec celui de certaines archées, ce qui est le pourcentage de recouvrement le plus élevé observé chez une bactérie[4], ce qui suggère l'acquisition de capacités hyperthermophiles par transfert horizontal de gènes entre des archées et un ancêtre de cette bactérie[5], dont la divergence d'avec les autres espèces de bactéries est ancienne.

T. maritima contient les homologues de plusieurs gènes de compétence, ce qui suggère qu'elle dispose d'un système propre d'internalisation de matériel génétique exogène susceptible de faciliter les échanges génétiques entre cette bacétire et l'ADN libre[5].

En tant qu'organisme chimiotrophe et organotrophe à fermentation aérobie, T. maritima catabolise les oses et les polysaccharides pour produire du dioxyde de carbone CO2 et de l'hydrogène H2. Elle est également capable de métaboliser la cellulose et le xylane en libérant H2 susceptible d'être utilisé comme combustible alternatif aux énergies fossiles. Cette espèce est également capable de réduire le fer ferrique Fe3+ pour produire de l'énergie métabolique par respiration anaérobie. Diverses flavoprotéines et protéines fer-soufre ont été identifiées comme possibles transporteurs d'électrons au cours de la respiration cellulaire. Cependant, lorsque la cellule se développe en présence de soufre comme accepteur final d'électrons, elle ne produit pas d'ATP mais élimine l'hydrogène H2 produit au cours de la fermentation[5].

Notes et références

  1. (en) Référence NCBI : Thermotoga maritima
  2. (en) Robert Huber, Thomas A. Langworthy, Helmut König, Michael Thomm, Carl R. Woese, Uwe B. Sleytr et Karl O. Stetter, « Thermotoga maritima sp. nov. represents a new genus of unique extremely thermophilic eubacteria growing up to 90°C », Archives of Microbiology, vol. 144, no 4, , p. 324-333 (lire en ligne) DOI:10.1007/BF00409880
  3. (en) Thermotoga maritima, sur le site du Joint center for Structural Genomics.
  4. (en) Camilla L. Nesbo, Stéphane L'Haridon, Karl O. Stetter et W. Ford Doolittle, « Phylogenetic Analyses of Two “Archaeal” Genes in Thermotoga maritima Reveal Multiple Transfers Between Archaea and Bacteria », Molecular Biology and Evolution, vol. 18, no 3, , p. 362-375 (lire en ligne) PMID 11230537
  5. (en) Karen E. Nelson, Rebecca A. Clayton, Steven R. Gill, Michelle L. Gwinn, Robert J. Dodson, Daniel H. Haft, Erin K. Hickey, Jeremy D. Peterson, William C. Nelson, Karen A. Ketchum, Lisa McDonald, Teresa R. Utterback, Joel A. Malek, Katja D. Linher, Mina M. Garrett, Ashley M. Stewart, Matthew D. Cotton, Matthew S. Pratt, Cheryl A. Phillips, Delwood Richardson, John Heidelberg, Granger G. Sutton, Robert D. Fleischmann, Jonathan A. Eisen, Owen White, Steven L. Salzberg, Hamilton O. Smith, J. Craig Venter et Claire M. Fraser, « Evidence for lateral gene transfer between Archaea and Bacteria from genome sequence of Thermotoga maritima », Nature, vol. 399, , p. 323-329 (lire en ligne) DOI:10.1038/20601 PMID 10360571
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