THERMOPHILES Flashcards
Nommer des environnements chauds
- Environnement associés à l’activité géologique:
- sources chaudes
- sources hydrothermales sous-marines
- geysers
- lacs de boues
Quelle bactérie remarquable a été isolée à Yellowstone?
- Thermus aquaticus:
- croissance optimale 65 à 70 C
- survie entre 50 à 80 C
Nommer des types de thermophiles
- Thermotolérants (croissance autour de 30, tolèrent jusqu’à 50-65)
- Thermophiles (croissance à min. 50, optimal à 65)
- Hyperthermophiles (archées; min.55, croissance entre 80-105)
Quel est le métabolisme des hyper-thermophiles?
- Respiration anaérobie ou microaérophile
- Chimiolithoautotrophie (donneurs=H2, H2S, FeS2; accepteurs=CO2, Fe(OH)3, S0, SO4, NO3; Produits=méthane, magnétite, sulfure d’hydrogène, diazote, ammoniaque)
Quel microorganisme produit la magnétite à partir du Fe(OH)3?
Geogemma barosii
Que sont les sources hydrothermales?
Sources d’eau chaude associées à des zones volcaniques actives des crêtes médio-océaniques
Décrire le brassage de nutriments des sources hydrothermales
L’eau qui s’infiltre dans la croûte terrestre se réchauffe, se charge en minéraux et se déplète d’oxygène, puis est expulsée dans l’océan via des cheminées. L’eau chaude contient des minéraux réduits (donneurs) et l’eau froide de l’océan contient des composés oxydés (accepteurs). Les producteurs primaires utilisent cet échange pour la chimiosynthèse. Le méthane des cheminées permet également la croissance des méthanotrophes.
Quelles sont les stratégies des hétérotrophes des sources hydrothermales?
- Endosymbiose
- Jardinage
- Consommation
Décrire un exemple d’endosymbiose en fonds marins
Le ver à tube géant abrite en lui des bactéries oxydatives du soufre (Candidatus endoriftia). L’hémoglobine de son sang lie et transporte le H2S et l’oxygène. Les bactéries fixent le CO2 et produisent des composés organiques
Décrire un exemple de jardinage en fonds marins
Invertébrés maintiennent de bactéries en culture dans des structures spécialisées comme les tentacules ou les branchies. Ces invertébrés récoltent et consomment les microorganismes en s’assurant d’en conserver une portion pour initier la prochaine culture
Donner un exemple de consommation directe
-Des crabes et crustacés (autres microorganismes aussi) peuvent se nourrir directement des producteurs primaires (prédation)
Quelles sont les adaptations physiologiques de la paroi des hyperthermophiles
- Membrane stable à haute température (ex: archées ont des liens éthers, des chaines isoprénoïdes (moins d’oxydation) et utilisent un glycérol-1-phosphate)
- Augmentation de la taille de la chaine chez certaines bactéries pour augmenter le point de fusion (également certaines ont des liaisons éther)
- Formation de tétraéthers lipidiques
- Plusieurs types de lipides peuvent être présents chez les archées
Quelles sont les adaptations nucléiques des hyperthermophiles
- ARNr et ARNt GC riches (traduction importante ++)
- Stabilisation à l’aide de ligands de petite taille (Na+, K+, Mg2+), “armure”
- Modifications stabilisantes des nucléotides
- ADN gyrase inverse (superenroulement de l’ADN)
Quelles sont les adaptations protéiques des hyperthermophiles
- Chaperonines: réparation et repliement des protéines en conditions stressantes
- Abondantes chez les thermophiles
- Enrichissement en acides aminés chargés à la surface
- Augmentation des ponts disulfures
- Autres: ponts hydrogènes, ponts ioniques, interactions entre peptides aromatiques, oligomérisation fréquente
Est-ce que l’échange de matériel génétique a un rôle important dans l’adaptation à hautes températures?
Oui; beaucoup de gènes proviennent même d’autres taxons (ex: Archées); acquisition de gènes de thermostabilité et de réparation par recombinaison homologue. Certains hypothétisent que l’acquisition d’ADN exogène servirait à la réparation de l’ADN via recombinaison homologue,
Exemple: Thermus thermophilus est en état de compétence constant. 40kb intégrés par seconde par cellule. Pas de reconnaissance séquence-spécifique
