11. Autres mo extrêmophiles Flashcards
Nommez les 4 grandes catégories de mo qui font parties des «autres extrêmophiles» :
- Piézophile
- Alcalinophile
- Halophile
- Radiorésistant
Qu’est-ce que les mo halophiles et décrivez des habitats typiques:
- Mo qui se développent dans des conditions où les [ ] en sels (potassium, calcium, Mg) sont supérieurs à la limite physiologique habituellement tolérable (~15-20% de sel)
Habitat typique :
- Marais salants et lacs salés qui contiennent des eaux dont la [ ] en sel est prés de la saturation.
- Dans les mines de sel on peut retrouver des halophiles sur les parois des galeries ou dans les eaux qui en sortent !
- Aliments conservés dans le sel
Il existe des halophiles obligatoires (doivent avoir du sel) et facultatifs (vit avec ou sans sel), ainsi que des halotolérants (tolérant à une augmentation de sel). Ces extrêmophiles appartiennent principalement à ?
- Principalement aux bactéries (ex: Halmonas)
- Quelques eucaryotes sont aussi halophiles (ex: Lis maritime sont des plantes sur le littoral)
- Quelques archées croissent à des [ ] proche de la saturation (~30%)
Quels types métaboliques (2) sont absent des milieux halophiles et pourquoi ?
- Méthanogènes
2. Nitrifiants
Pourquoi:
- La vie dans des milieux présentant une importante force ionique est possible, mais demande une grande dépense énergétique constante!
Parlez-moi des 2 principales stratégies employées par les mo halophiles pour contrer la pression osmotique:
- Salt-in
- Maintenir une [ ] intra-c élevée en sel (KCl)
- Donc [ ] osmotiquement équivalente à l’environnement externe= milieu
isotonique = évite la déshydratation des cellules.
- Implique que les systèmes intra-c soient adaptés à la présence de sel !
- Peu énergivore, mais requiert des adaptations majeures acquis au travers de
l’évolution (ADN, ARN, prot fonctionelles ) - Faible [ ] intra-c de sel
- Présence de solutés organiques (qui balancent la pression osmotique), appelés
osmolytes
- Les osmolytes s’accumulent dans le cytoplasmes
- La synthèse d’osmolytes requiert de l’É ++ (GROS désavantages, donc à la base
on a besoin de mécanismes énergétique pour supporter ce mécanisme)
- Présence de pompes ioniques énergivores qui rejettent ions à l’extérieur
- Pas d’adaptations intra-c spécifiques importantes nécessaires
Expliquez pourquoi les pompes ioniques énergivores sont essentielles dans la stratégies de faible [ ] intra-c de sel chez les halophiles.
Le transport actif vers l’extérieur est essentiel pour que les ions Na+ qui entrent dans la cellule de façon naturelle ressorte pour ne pas débalancer le milieu (vient contre balancer le gradient de diffusion naturel).
Dans la stratégies de faible [ ] intra-c de sel chez les halophiles, en condition de très haute salinité, où prennent-ils leurs osmolytes ?
- Les osmolytes qui nécessitent le oins d’énergie à produire, sont favorisés (bétaïne, glutamate, sucrose, etc.) .
- Les mo peuvent aussi récupérer des osmolytes dans l’environnement (si présents et dispos !). Des sucres, des acides aminés, des peptides, etc.
Dans les mo halophiles, le sel a des impacts sur quoi en particulier ?
Solubilité , stabilité et conformation des protéines ! Lorsque la [ ] en sel augmente trop (>0.1 M) l’eau devient moins dispo pour les prot puisque le sel y est lié !
Qu’est-ce que l’indisponibilité en eau chez les halophiles peut engendrer ? Nommer une conséquence directe.
- Peut causer la déshydratation et l’agrégation des acides aminés hydrophobes.
- Conséquence: Renforcement des interactions hydrophobes dans les prot en présence de sels.
Parlez-moi des mécanismes spécifiques des prot halophiles pour rester stables et solubles :
- Élément structuraux pour permettre un bon repliement = stables
- Grand nombre de charge - en surface des prot (grâce aux acides glutamiques et aspartiques) = permet de rester solubles
Vrai ou faux protéines halophiles :
- Les charges négatives en surface des protéines font compétition avec l’eau pour assurer la solubilité des prot.
- Certaines prot halophiles ont besoin de sels pour adopter leur conformation optimale.
- Les charges négatives en surface des protéines font compétition avec l’eau pour assurer la solubilité des prot.
- Vrai ! - Certaines prot halophiles ont besoin de sels pour adopter leur conformation optimale.
- Vrai !
- L’augmentation de la [ ] en sels résulte en une meilleure stabilité et résistance à la dénaturation thermique
Nommez les 3 principales applications biotechnologiques des mo halophiles :
- Exploitation de leurs enzymes stables en conditions salines
- Utilisation des solutés organiques comme stabilisateurs d’enzymes (ex: dans les rx de PCR)
- Mo halophiles pourraient être utilisés dans le tx des eaux usées salées provenant des industries de production de marinades (cornichons).
Qu’est-ce qu’un mo osmophiles, ils sont principalement des quoi, où vivent-ils ?
- Mo qui ressemblent aux halophiles, mais ils tolèrent de forte [ ] en sucres !
- Principalement des levures
- Vivent dans des environnements sucrés, salées ou l’activité en eau est très faible.
Comment les osmophiles combattent-elles la forte pression osmotique ?
En synthétisant des alcools ou des acides aminés dans leur cytoplasme pour balancer l’osmolarité.
Pourquoi les levures osmophiles sont problématiques dans l’industrie agroalimentaires ?
- Elles causent la détérioration de produits qui sont conservés par une haute teneur en sucre (miel, sirop de maïs, mélasse, cholocal)
Qu’est-ce qu’un alcalinophile, un alcalinotolérant et dans quel environnement les retrouve-t-on ?
- Alcalinophile: c’est un mo qui a un pH optimal de croissance supérieur à 9.0 (certaines bactéries jusqu’à 12-13.0).
- Alcalinotolérant : pH optimal neutre ou légèrement acide, mais capable de croître en conditions alcalines
- Lacs et sols riche en carbonate de sodium (Na2Co3) où l’évaporation est supérieure à l’arrivée de précipitations. La majorité des Lacs alcalins sont aussi des environnements halophiles.
Vrai ou faux alcalinophiles:
- Certains alcalinophiles obligatoires ne peuvent pas croitre à un pH < que 9.0
- Il est possible (et même fréquent) d’isoler des alcalinophiles dans des conditions très acide.
- Certains alcalinophiles obligatoires ne peuvent pas croitre à un pH < que 9.0
- Vrai ! - Il est possible (et même fréquent) d’isoler des alcalinophiles dans des conditions très acide.
- Faux, dans des environnements pH neutre ou légèrement acides3. Certains alcalinophiles sont capable de modifier localement leur environnement pour le rendre physicochimiquement idéal. - Vrai ! Ils sont en mesure de sécréter des bases/ions qui vont recréer des conditions optimales pour leur croissance.
Qu’est-ce que haloalcalinophile, nommez moi 2 genres connus ?
- Des mo qui sont capables d’évoluer dans des environnements alcalins dont la [ ] en sel est proche de la saturation (ex: Lacs sodiques).
- Natrobacter et Natronococcus
Une petite facile, comment s’appellera notre future compagnie ?
TOCHOLATTTTTTTTTT
Bonne étude !! Tu es intelligente et compétente!!
Quelles sont les 2 adaptations physiologiques principales des mo alcalinophiles ?
- Antiporteurs Na+/H+ : supportent l’acquisition d’ions H+ (assure le maintient du potentiel membranaire en expulsant les Na+)
- Symporteurs Na+/soluté et Na+/K+ : dépendant aux ions Na+, ils sont incapables de maintenir leur pH interne et de croitre en absence de sodium dans le milieu !
À savoir : Les procaryotes ont des mécanismes qui leur permettent de garder le pH interne plus près de la neutralité (7.0 -8.5). De plus, il semble que les modifications propres au caractère alcalinophile soient de moindre importance par rapport à cellules faites afin d’accomoder la présencde de sel.
:)
Quelles sont les utilisation biotechnologiques des alcalinophiles ?
- Utilisation des enzymes stables à pH élevés sont recherchés pour certains procédés ou produits !
- Protéases alcalines, cellulases, lipases et amylases utilisées dans les détergents.
Quel est l’environnement classique dans lequel on retrouve des mo xérophites? Parlez-moi de cet habitat.
- Désert de l’Atacama au Chili
- Autant dans les déserts chauds que dans les vallées froides de McMurdo
- C’est un environnement très aride (pluie ~ 3 ans)
- Les mo dans cet environnement vivent à la surface des roches ou dans les pores rocheux. Les communautés de mo sont dites lithiques.
Quelle est la population des communautés lithiques dans le désert d’Ataquama ?
- Cyanobactéries photoautotrophes capable de fixer l,azote
- Lichens (microalgues avec champignons qui va chercher de l’eau et du phosphore du sol
- C’est tous des bon survivants de la dessification (ils possèdent la capacité de survivre à la dessification)
