La plus grande bactérie du monde révèle le secret de son gigantisme

En moyenne, la longueur des cellules bactériennes est de 2   micromètres. Certains des plus gros atteignent 750 micromètres. Ce qui a été trouvé en Guadeloupe est énorme et se voit à l'œil nu: sa taille maximale peut atteindre 2 centimètres. Et Ce n'est pas sa seule spécialité. Son grand génome et la compartimentation de son matériel génétique sont des caractéristiques complexes qui n'ont jamais été observées chez d'autres bactéries.

L'identification a été un long processus. Découvert en Guadeloupe il y a plus d'une décennie, le est gigantesque, grâce au travail d'une équipe de chercheurs du Lawrence Berkeley National Laboratory (USA), le laboratoire du , dont j'ai révélé le secret. Complex Systems Research Californieet l'Université des Antilles. Jean-Marie Volland et Olivier Gros, deux auteurs de l'étude publiée dansSciencele 23 juin 2022, ontSciences et Avenir {17. } . Un voyage qui a identifié la nomméeCandidatusThiomargaritamagnificacomme la plus grande bactérie connue au monde.

Découverte Mangrove Guadeloupe

Nous sommes en 2009. Alors qu'il nageait entre les racines du palétuvier, l'eau de mer, Olivier Gros, microbiologiste à l'Université des Antilles, est tombé sur une créature qu'il n'avait jamais vue. .. Il ressemble à un fil blanc d'environ 1 cm de long sur les feuilles de la palétuvier rouge désassemblant. "Recueilli par curiosité et ramené au laboratoire. Compte tenu de sa taille, j'ai pensé qu'il s'agissait d'une structure filamenteuse fongique ou eucaryote. 31} "

Cependant, lorsque la première analyse cellulaire a été effectuée au microscope, les chercheurs n'ont trouvé ni le noyau, ni les mitochondries, ni les éléments qui semblaient constituer les cellules eucaryotes. Les eucaryotes forment la plupart des cellules vivantes complexes, y compris les humains, par opposition aux procaryotes associés aux bactéries. "Je me suis dit que c'était forcément un procaryote, poursuit Olivier Gross. En tant que microbiologiste, c'est impressionnant de savoir qu'on sait manipuler les bactéries c'est tellement gros avec une pince 

Mer Voir sous et à la surface de  site  © Pierre Yves Pascal / Lawrence Berkeley National Labor pour le prélèvement de bactéries dans les mangroves des îles Guadloop dans la mer des Caraïbes en France.

 Quelques années après que les bactéries et leurs mystères demeurent, l'équipe d'Olivier Gross a repris les analyses.Chercheur CNRS et co-auteur de l'étude

 323}Avec l'aide de Chantal Guidi-Rontani, ils ont découvert que le filament était en fait une seule cellule filamenteuse, une cellule interconnectée. Au même moment, une autre chercheuse de l'équipeSilvina Gonzalez-Rizzo,a extrait l'ADN bactérien et séquencé des gènes confirmant que est un membre de la lignée .Thiomargarita, c'est l'une des plus grandes espèces de bactéries. Jusqu'à présent, Thiomargarita namibiensisa été trouvé dans les dépôts côtiers de Namivia, et est . Il détient un record à 750 micromètres. Plus petite taille par rapport à cette bactérie des Caraïbes  : En l'honneur de sa taille extraordinaireNommé Candidatus Thiomargarita magnifica

Bactérie Taille de la paupière humaine

"Thio Margarita Tasse Nifica est 5 000 fois plus gros que la plupart des bactéries, avec une moyenne de . 1 cm de long, jusqu'à 2 cm cm. La forme et la taille des cils humains" explique Jean-Marie Boland , chercheur en biologie marine au Lawrence Berkeley National Laboratory. "Tout bien considéré, cela revient à trouver un humain de la taille de l'Everest"

Certaines hypothèses peuvent expliquer pourquoi 78} Thiomargarita magnificaatteint une telle taille : échappe d'abord aux prédateurs tels que les ciliés (protozoaires), mais sur les dépôts La présence de à l'interface de la mangrove échappe également , une couche de mangrove, est un milieu à la fois sulfuré et oxygéné. Ces deux composés sont idéaux pour la croissance de  . Ces hypothèses sont actuellement appliquées à d'autres bactéries sulfureuses géantes, et des expériences seront menées àThiomargaritamagnifica.

En moyenne, la longueur des cellules bactériennes est de 2 micromètres. Certains des plus gros atteignent 750 micromètres. Ce qui a été découvert en Guadeloupe est énorme et se voit à l'œil nu. Sa taille maximale peut atteindre 2 centimètres. Et Ce n'est pas sa seule particularité. Son grand génome et la compartimentation de son matériel génétique sont des caractéristiques complexes qui n'ont jamais été observées chez d'autres bactéries.

L'identification a été un long processus. Découvert en Guadeloupe il y a plus de 10 ans, a le secret de sa taille énorme, grâce aux travaux d'une équipe de chercheurs du Lawrence Berkeley National Laboratory (USA), le laboratoire de . Complex Systems Research Californieet West Indies University. Jean-Marie Volland et Olivier Gros, deux auteurs de l'étude publiée dansSciencele 23 juin 2022, ontSciences et Avenir {103. } . Un voyage qui a identifié la nomméeCandidatusThiomargaritamagnificacomme la plus grande bactérie connue au monde.

Découverte Mangrove Guadeloupe

Nous sommes en 2009. Alors qu'il nageait entre les racines du palétuvier, l'eau de mer, Olivier Gros, microbiologiste à l'Université des Antilles, est tombé sur une créature qu'il n'avait jamais vue. Il ressemble à un fil blanc d'environ 1 cm de long sur les feuilles du palétuvier rouge qui se désassemble. "Recueilli par curiosité et ramené au laboratoire. Compte tenu de sa taille, j'ai pensé qu'il s'agissait d'une structure filamenteuse fongique ou eucaryote. 117} "

Cependant, lorsque la première analyse cellulaire a été effectuée au microscope, les chercheurs n'ont pas trouvé le noyau, les mitochondries ou les éléments qui semblaient constituer les cellules eucaryotes. Les eucaryotes forment la plupart des cellules vivantes complexes, y compris les humains, par opposition aux procaryotes associés aux bactéries. "Je me suis dit que c'était forcément un procaryote, poursuit Olivier Gross. En tant que microbiologiste, c'est impressionnant de savoir qu'on peut manipuler des bactéries c'est si gros 

Voir sous et à la surface du site de la mer   © Pierre Yves Pascal / Lawrence pour le prélèvement de bactéries dans les mangroves des îles Guadloop dans les Caraïbes, France Berkeley National Labor

 Quelques années après les bactéries et leurs mystères demeuraient, l'équipe d'Olivier Gross a repris les analyses.Chercheur CNRS et co-auteur de l'étude.Avec l'aide de Chantal Guidi-Rontani, ils ont découvert que le filament était en fait une seule cellule filamenteuse , une cellule interconnectée. Au même moment, une autre chercheuse de l'équipe.Silvina Gonzalez-Rizzo,a extrait l'ADN bactérien et séquencé les gènes confirmant que appartenait à la lignée .Thiomargarita, c'est l'une des plus grandes espèces de bactéries. Jusqu'à présent, Thiomargarita namibiensisa été trouvé dans les dépôts côtiers de la Namibie, et l'est. A détenu un record à 750 micromètres. Taille plus petite par rapport à de cette bactérie des Caraïbes : En l'honneur de sa taille extraordinaire, elle a été nomméeCandidatus Thiomargarita magnifica

.Bactéries Taille des cils humains

"Thiomargarita Magnifica est 5 000 fois plus grande que la plupart des bactéries, en moyenne . 1 cm de long, jusqu'à à 2 cm cm. La forme et la taille des cils humains", a déclaré Jean-Marie, bactériologiste marin au Lawrence Berkeley National Laboratory. Boland explique. "Tout compte fait, cela équivaut à trouver un humain de la taille de l'Everest"

Thiomargarita magnificaIl existe plusieurs hypothèses cela peut expliquer pourquoi atteint une telle taille : première fuite des prédateurs tels que les ciliés (protozoaires), mais aussi l'interface au-dessus de la couche de dépôt de mangrove . Du fait de la présence de dans , , un milieu à la fois est sulfuré et oxygéné. Ces deux composés chimiques sont idéaux pour la croissance de  . Ces hypothèses sont actuellement appliquées à d'autres bactéries soufrées géantes, et des expériences devraient être réalisées surThiomargarita magnifica

 Candidatus Thiomargarita principalement procaryotes (vert) et eucaryotes sur une échelle de longueur (vert) Comparaison de taille du système modèle bactérien de bleu) Magnifica © Jean-Marie Volland&all / Science

"Glitch" pour séparer l'ADN

Bactéries Cellules non partitionnées à long terme, L'organelle trouvé dans cette grande bactérie s'est avéré être le contraire. "C'est assez rare,, dit Jean-Marie Volland. Chez la plupart des bactéries, l'ADN est libre dans le cytoplasme de la cellule. Ça marche. Ici,Thiomargarita Magnifica matériel génétique le partitionnement est eucaryote"Similaire à ce que vous voyez dans {205. }

L'équipe de recherche a décidé de nommer ces organites bactériens "pip" pour faire écho aux noyaux des cellules eucaryotes contenant de l'ADN . 1 : "LLe stockage de l'ADN, la transcription de l'ADN en ARN et la traduction de l'ARN dans la protéine sont donc effectués dans la graine. , Contrairement aux organismes eucaryotes, où le noyau stocke l'ADN, l'ARN doit sortir du noyau et se déplacer vers , traduisant la protéine "

De plus, l'analyse et le séquençage de cinq cellules deThiomargarita magnifica permet la croissance bactérienne Les gènes impliqués dans l'élongation cellulaire sont présentés. La division cellulaire, ou , était deux fois plus importante que les autres bactéries préférées. , s'ajoute Jean-Marie Volland. Cependant, le "ensemble" spécifique du gène , qui est essentiel pour la division cellulaire bactérienne plus classique, est TRemarquez qu'il manque. 229} hiomargarita magnificaPar conséquent, le rythme de sa vie ralentit. Les filaments verticaux, qui forment des bourgeons à leurs extrémités et forment des cellules filles , finissent par se séparer et se développer en séquence."

Génomes de plus de 11 000 gènes

Là où cette bactérie se démarque à nouveau Autres de celui-là, c'est dû à la taille de son génome Thiomargarita Magnifica est Total de 11 788 gènes, trois fois la moyenne des 4 000 gènes procaryotes  Par rapport aux eucaryotes, cette bactérie est plus que le champignonAspergillus nidulans457} C'est environ 9 500. De plus, "Chacune de ces bactéries contient plus d'ADN que de cellules humaines" précise Olivier Gros.

"Thiomargarita magnifica cpour toutes les graines présentes dans le cytoplasme Contient plusieurs copies du génome. On estime qu'il y en a 500 . 000 exemplaires, "Jean-Marie Volland est surpris. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour mieux comprendre ce mécanisme.

Filaments de Candidatus Thiomargaritamagnifica pris près de pièces en dollars américains © TomasTyml / Joint Genome Research Institute

Cette formation de complexe cellulaire qui trouve son origine dans la lignée du contre- bactéries 280}

Thiomargaritajette un doute sur la connaissance théorique des cellules bactériennes procaryotes. Les chercheurs qui ont présenté la composition génétique de la thiomargarita magnificaont trouvé que les bactéries sont des organismes très diversifiés, connus dans l'environnement, et Rappelons que seuls quelques-uns sont à l'étude. De la culture. De nombreux n'ont pas encore été trouvés

Jean-Marie Volland attire également l'attention sur l'identification de cette bactérie comme "chaînon manquant" dans l'évolution entre procaryotes et eucaryotes . Transféré par certains chercheurs "Thiomargarita fait partie des gammaprotéobactéries, est un autre phylum, dit-il. Les paléobactéries sont des bactéries. Pas un groupe de micro-organismes, mais un groupe fascinant qui nous donne l'opportunité étudier l'évolution de la complexité biologique des bactéries qui sont encore vivantes dans notre monde. L'objectif actuel est , Rechercher si d'autres groupes bactériens ont des structures similaires et voir si cette complexité est unique"