• Biologie: un mécanisme original d’adaptation à la vie dans le désert a été mis en évidence chez la bactérie Ramlibacter tataouinensis!____¤201911

     

    Une étude, dont les résultats intitulés «Light on the cell cycle of the non-photosynthetic bacterium Ramlibacter tataouinensis» ont été publiés dans la revue Scientific Reports, a permis de mettre en évidence chez la bactérie Ramlibacter tataouinensis un mécanisme original d’adaptation à la vie dans le désert: en l'occurrence, cette bactérie non photosynthétique possède des photorécepteurs qui contrôlent une phase de division cellulaire sous une lumière rouge émise au lever du soleil, juste avant la disparition de l’eau de rosée.

     

    Concrètement, cette étude a analysé «l’effet de la lumière sur la bactérie du désert Ramlibacter tataouinensis, bétaprotéobactérie non-photosynthétique isolée du sable de surface du semi-désert de Tataouine (Tunisie)». Relevons ici que «cette bactérie possède un cycle cellulaire original et complexe incluant une division cellulaire à la fois sous forme de kystes et de bâtonnets, et le gène kaiC codant une ATPase, responsable chez certaines bactéries photosynthétiques d’un mécanisme d’horloge moléculaire interne leur permettant d’anticiper physiologiquement l’arrivée du jour et de la nuit (cycle circadien)».

     

    Il a, en fait, été mis en évidence «qu’une lumière bleue de faible intensité inhibait fortement sa division, alors qu’une faible lumière rouge favorisait une multiplication rapide sous forme de bâtonnets» et que «deux photorécepteurs (bactériophytochromes) présents chez R. tataouinensis sont impliqués dans cette régulation du cycle cellulaire en contrôlant la phase de division sous forme de bâtonnets».

     

    Les propriétés optiques particulières de ces deux bactériophytochromes et leur voie de signalisation «constituent une stratégie qui permet d’élargir considérablement leur efficacité sous lumière rouge (550-800 nm)» observable au lever du soleil, qui est «précédée par la formation de rosée en fin de nuit», ce qui «permettrait la dissémination rapide des bâtonnets avant la disparition de l’eau en surface du sable»: ainsi, «la lumière rouge agirait comme un système de régulation externe» en «complément du système de régulation interne que constitue le rythme circadien».

     

    Cette étude à analysé «le rôle et les propriétés photochimiques des deux bactériophytochromes présents chez R. tataouinensis» qui «sont des photorécepteurs très semblables aux phytochromes des plantes supérieures», mais qui ont des propriétés spectrales variant beaucoup plus. Présents «dans un grand nombre de bactéries», leur rôle physiologique «reste inconnu pour la grande majorité des bactéries chimiotrophes».

     

    Du fait «de la forte corrélation entre la lumière (du soleil) et la dessiccation», l’objectif de l'étude «était d’évaluer dans quelle mesure et selon quels mécanismes la lumière, absorbée par les bactériophytochromes, pouvait permettre à cette bactérie de s’adapter à la disparition de l’eau en surface du sable consécutive au lever du soleil».

     

    Cette étude a ainsi permis de démontrer en combinant des techniques biochimiques, biophysiques et génétiques «que les deux bactériophytochromes de R. tataouinensis agissent comme des détecteurs de la lumière rouge grâce à leurs propriétés optiques particulières»: en effet, «les phénotypes de souche sauvage et de divers mutants démontrent que ces deux bactériophytochromes contrôlent le cycle cellulaire en initiant la division des bâtonnets sous lumière rouge» de sorte que «dans des conditions naturelles, ce mécanisme de signalisation pourrait favoriser une division cellulaire rapide au lever du soleil après la formation de rosée en fin de nuit et avant le début progressif de la dessiccation».

     

    Au bout du compte, ce travail «fournit les premières preuves d'une stratégie basée sur la lumière qui a évolué chez une bactérie non-photosynthétique pour contrecarrer la pénurie d'eau dans un environnement désertique».

     

     


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