PSYCHROPHILES Flashcards
Définir les psychrophiles
Psychrophiles: Minimum <0C, Optimum <15C, Maximum <20C
Psychrotrophes: Minimum >0C, Optimum 15-20C, Maximum <30C
Ces limites sont cependant arbitraires, la température optimale n’égale pas le fitness dans l’environnement nécessairement. Exceptions nombreuses
Souvent polyextrêmophiles
Qui sont les psychrophiles
- Variés; en fonction du type d’habitat
- Gram+ et -
- Archées
- Levures et champignons
- Algues et cyanobactéries
Quels organismes vivent sur/dans la neige et la glace?
- Les algues eucaryotes: produisent grâce au milieu ensoleillé
- Chlorophytes
- Diatomées dans brine veins et eaux glacées
- zone benthique littorale->algues brunes
Ex. de diatomée: Fragilariopsis cylindrus:
- diatomée psychrophile de la mer d’Argentine et de l’océan Antarctique.
- indicatrice d’eaux polaires
- mixotrophe; survit à la noirceur pendant 4 mois en hiver (remaniement du transcriptome/protéome)
Que sont les cryoconites et quels organismes y vivent?
- Trous dans la neige ou la glace causés par la poussière et la matière organique; parfois remplis d’eau
- Cyanobactéries: ex.: Phormidesmis priestleyi -> filamenteuse, mucilage et EPS
Décrire les lacs gelés en général
- Peu de mélange de la colonne d’eau (seulement par diffusion)
- Apparition de gradients chimiques
- Pénétration de la lumière réduite
Décrire le lac Fryxell
- Lac d’eau douce très productif, oxygéné jusqu’à 10m, cycle du soufre très actif
- Interphase glace-eau: phytoplancton
- colonne d’eau: bactéries oxydatrices du soufre, bactéries réductrices des sulfates et méthanotrophes
- Sédiments: méthanogénèse et production de H2S
Qu’est-ce qu’un lac subglaciaire?
Un lac isolé sous les glaciers (pression extrême; parfois salins ou hypersalins)
Quels sont les défis des psychrophiles?
- Maintien des vitesses réactionnelles pour le métabolisme de croissance
- Pression pour des enzymes performantes
- Maintien de la fluidité membranaire
Quels sont les adaptations des psychrophiles?
- Augmentation de la fluidité membranaire (chaine lipidiques plus courtes et plus insaturées; synthèse de pigments et de protéines membranaires; synthèse de LPS)
- Augmentation de l’expression de transporteurs membranaires (compensation de la perte d’efficacité à basse température et l’imperméabilité)
- Modification de la paroi cellulaire (dépend du contexte; plus ou moins de peptidoglycane, plus ou moins de dégradation)
- Absence de pression de sélection pour la stabilité (augmentation de l’activité à basse température; enzymes sensibles à la température)
- Site actif adapté, plus large et plus accessible aux substrats, moins d’encombrement, nécessite moins d’énergie pour attacher le substrat
- Flexibilité protéique (liens moins nombreux et plus faibles, diminution des prolines et arginines, regroupements de glycine aux sites actifs, liens multimériques moins nombreux)
Quelles sont les adaptations des psychrophiles au niveau de la transcription/traduction?
-conservation des protéines pour ces systèmes
Compensation par:
-augmentation de protéines ribosomales et hélicases à ARN
-augmentation de la synthèse d’ADN gyrase et topoisomérases
-augmentation de la synthèse de protéines HU pour diminuer les structures secondaires de l’ADN et l’ARN
-augmentation de l’expression de protéines cold shock
-augmentation de l’Expression de chaperonnes
-chaperonnes à ARN chez les Archées
Quelles sont les substances cryoprotectantes?
- Exopolysaccharides et biofilms
- Protéines antigels (eucaryotes et procaryotes) diminuent le point de congélation en se liant aux cristaux de glace en formation et inhibant leur progression
Quelles sont les applications biotechnologiques des psychrophiles?
- Enzymes psychrophiles ont de nombreux avantages: substrats instables à température pièce peuvent être utilisés, diminution de l’énergie nécessaire (ex: chauffage), arrêt facile des réactions, activité à 4 C (salubrité alimentaire)
- Protéines antigel: additifs alimentaires dans crème glacée et yogourts
