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Metallosphaera sedula

espèce d'archée

Metallosphaera sedula est une espèce d'archées de la famille des Sulfolobaceae. On la trouve naturellement dans les sources chaudes, les régions volcaniques et les drainages miniers acides[1]. Il s'agit d'un organisme thermophile et acidophile[2] aérobie particulièrement tolérant aux métaux lourds[3]. Sa capacité à oxyder la pyrite, minéral de sulfure de fer FeS2, fait qu'on peut l'utiliser dans la dépyritisation du charbon[4],[5]. M. sedula est plus efficace de ce point de vue qu'une bactérie comme Acidithiobacillus ferrooxidans grâce à sa thermorésistance, qui permet des conditions opératoires accélérant la réaction. Compte tenu de ses propriétés physicochimiques remarquables — c'est un micro-organisme à réduction dissimilatrice de métaux[6],[7] — et de la texture favorable des régolithes de la surface des corps du Système solaire, cette archée est également étudiée dans une optique éventuelle d'exploitation minière d'astéroïdes[8], voire d'autres planètes, à partir de résultats obtenus sur du simulant de régolithe martien[9], et ce bien qu'elle soit aérobie stricte.

Metallosphaera sedula
Description de l'image Defaut 2.svg.
Classification LPSN
Domaine Archaea
Embranchement Crenarchaeota
Classe Thermoprotei
Ordre Sulfolobales
Famille Sulfolobaceae
Genre Metallosphaera

Espèce

Metallosphaera sedula
Huber (d) et al., 1989

Metallosphaera sedula se présente sous la forme de cocci d'environ 1 µm de diamètre dont la surface est parsemée de pili visibles au microscope électronique. On la cultive à 70 °C et pH 2,0[10] généralement tamponné à l'acide sulfurique H2SO4. Elle présente un type trophique tantôt hétérothrophe, capable d'assimiler des molécules organiques complexes (à l'exception des oses et des glucides), et tantôt autotrophe par fixation du dioxyde de carbone CO2 en présence d'hydrogène H2, peut-être à l'aide d'un cycle du 3-hydroxypropionate modifié[11],[12], son taux de croissance étant maximum lorsqu'elle est cultivée sur un mélange de casaminoacides et de sulfures métalliques.

Son génome d'environ 2,2 millions de paires de bases est caractérisé par un taux de GC de 46 % et contient de l'ordre de 2 300 cadres de lecture ouverts. 2 258 protéines ont été ainsi identifiées, dont 35 % demeurent hypothétiques (en) ou de fonction inconnue, 90 % d'entre elles étant plus fortement apparentées à des séquences observées chez les espèces du genre Sulfolobus, telles que Sulfolobus solfataricus, Sulfolobus tokodaii (en) ou Sulfolobus acidocaldarius[13].

Systématique modifier

L'espèce Metallosphaera sedula a été décrite en 1989 par Gertrud Huber (d), Carola Spinnler (d), Agata Gambacorta (d) et Karl Stetter[14],[3].

Publication originale modifier

Notes et références modifier

  1. ↑ (en) Brett J. Baker et Jillian F. Banfield, « Microbial communities in acid mine drainage », FEMS Microbiology Ecology, vol. 44, no 2,‎ , p. 139-152 (PMID 19719632, DOI 10.1016/S0168-6496(03)00028-X, lire en ligne)
  2. ↑ (en) Kathryne S. Auernik et Robert M. Kelly, « Physiological Versatility of the Extremely Thermoacidophilic Archaeon Metallosphaera sedula Supported by Transcriptomic Analysis of Heterotrophic, Autotrophic, and Mixotrophic Growth », Applied and Environmental Microbiology, vol. 76, no 3,‎ , p. 931-935 (PMID 20008169, PMCID 2813022, DOI 10.1128/AEM.01336-09, lire en ligne)
  3. ↑ a et b Huber et al. 1989, p. 38-47
  4. ↑ (en) Thomas R. Clark, Franco Baldi et Gregory J. Olson, « Coal Depyritization by the Thermophilic Archaeon Metallosphaera sedula », Applied and Environmental Microbiology, vol. 59, no 8,‎ , p. 2375-2379 (PMID 16349006, PMCID 182294, lire en ligne)
  5. ↑ (en) Chenbing Ai, Zhang Yan, Hongsheng Chai, Tianyuan Gu, Junjun Wang, Liyuan Chai, Guanzhou Qiu et Weimin Zeng, « Increased chalcopyrite bioleaching capabilities of extremely thermoacidophilic Metallosphaera sedula inocula by mixotrophic propagation », Journal of Industrial Microbiology & Biotechnology, vol. 46, no 8,‎ , p. 1113-1127 (PMID 31165968, DOI 10.1007/s10295-019-02193-3, lire en ligne)
  6. ↑ (en) D. Barrie Johnson, « Biodiversity and ecology of acidophilic microorganisms », FEMS Microbiology Ecology, vol. 27, no 4,‎ , p. 307-317 (DOI 10.1111/j.1574-6941.1998.tb00547.x, lire en ligne)
  7. ↑ (en) Muibat Omotola Fashola, Veronica Mpode Ngole-Jeme et Olubukola Oluranti Babalola, « Diversity of Acidophilic Bacteria and Archaea and their Roles in Bioremediation of Acid Mine Drainage », British Microbiology Research Journal, vol. 8, no 3,‎ , p. 443-456 (DOI 10.9734/BMRJ/2015/14365, lire en ligne)
  8. ↑ (en) Tetyana Milojevic, Denise Kölbl, Ludovic Ferrière, Mihaela Albu, Adrienne Kish, Roberta L. Flemming, Christian Koeberl, Amir Blazevic, Ziga Zebec, Simon K.-M. R. Rittmann, Christa Schleper, Marc Pignitter, Veronika Somoza, Mario P. Schimak et Alexandra N. Rupert, « Exploring the microbial biotransformation of extraterrestrial material on nanometer scale », Scientific Reports, vol. 9, no 1,‎ , article no 18028 (PMID 31792265, DOI 10.1038/s41598-019-54482-7, lire en ligne)
  9. ↑ (en) Denise Kölbl, Marc Pignitter, Veronika Somoza, Mario P. Schimak, Oliver Strbak, Amir Blazevic et Tetyana Milojevic, « Exploring Fingerprints of the Extreme Thermoacidophile Metallosphaera sedula Grown on Synthetic Martian Regolith Materials as the Sole Energy Sources », Frontiers in Microbiology, vol. 8,‎ , article no 1918 (PMID 29062303, PMCID 5640722, DOI 10.3389/fmicb.2017.01918, lire en ligne)
  10. ↑ (en) T. L. Peeples et R. M. Kelly, « Bioenergetic Response of the Extreme Thermoacidophile Metallosphaera sedula to Thermal and Nutritional Stresses », Applied and Environmental Microbiology, vol. 61, no 6,‎ , p. 2314-2321 (PMID 16535051, PMCID 1388469, lire en ligne)
  11. ↑ (en) Michael Hügler, Robert S. Krieger, Martina Jahn et Georg Fuchs, « Characterization of acetyl‐CoA/propionyl‐CoA carboxylase in Metallosphaera sedula », European Journal of Biochemistry, vol. 270, no 4,‎ , p. 736-744 (PMID 12581213, DOI 10.1046/j.1432-1033.2003.03434.x, lire en ligne)
  12. ↑ (en) Birgit E. Alber, Johannes W. Kung et Georg Fuchs, « 3-Hydroxypropionyl-Coenzyme A Synthetase from Metallosphaera sedula, an Enzyme Involved in Autotrophic CO2 Fixation », Journal of Bacteriology, vol. 190, no 4,‎ , p. 1383-1389 (PMID 18165310, PMCID 2238213, DOI 10.1128/JB.01593-07, lire en ligne)
  13. ↑ (en) Kathryne S. Auernik, Yukari Maezato, Paul H. Blum et Robert M. Kelly, « The Genome Sequence of the Metal-Mobilizing, Extremely Thermoacidophilic Archaeon Metallosphaera sedula Provides Insights into Bioleaching-Associated Metabolism », Applied and Environmental Microbiology, vol. 74, no 3,‎ , p. 682-692 (PMID 18083856, PMCID 2227735, DOI 10.1128/AEM.02019-07, lire en ligne)
  14. ↑ NCBI, consulté le 19 octobre 2022

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