Un nouveau micro-organisme révèle des informations sur notre lointain passé

il y a 2 day 4

La découverte puis l’observation d’une archée faisant partie d’une famille vieille de plusieurs milliards d’années montrent pour la première fois l’existence de compartiments intracellulaires chez ces ancêtres des eucaryotes, tous les organismes dont les cellules possèdent un noyau.

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Baie Shark, Australie. A marée basse, des sortes de roches difformes émergent de l’eau. Ces roches sont vivantes, du moins en partie : ce sont des stromatolites en formation. A la surface de ces structures, des communautés microbiennes vivent et leurs déchets calcaires s’agrègent, couche après couche, au fil de milliers d’années. Au milieu de ces communautés microbiennes, à quelques centimètres de profondeur de la surface du stromatolite, vit une espèce de micro-organisme dont l’étude révèle un pan lointain de l’histoire du vivant, une époque vieille de milliards d’années d’où aucun fossile ne nous est parvenu. Ce micro-organisme est une archée, découverte et caractérisée par deux équipes de Cambridge dans une étude parue le 7 novembre. Et c’est la première fois que l’on observe une espèce d’archée, organisme procaryote, c’est-à-dire composé d’une seule cellule a priori sans compartiments intracellulaires, avec justement… des compartiments.

Les archées sont retrouvées dans la plupart des écosystèmes, mais elles ne sont majoritaires que dans des environnements extrêmes, comme dans des lacs volcaniques de sulfure. « On pourrait trouver des archées au fond de mon jardin, si on les y cherchait », explique Fraser MacLeod, postdoctorant de l’équipe de Buzz Baum, chercheur au laboratoire de biologie moléculaire « MRC LMB » à Cambridge, qui a effectué le travail de culture et d’isolation de l’archée. « Mais elles ne dominent les autres espèces de microbes que dans certains environnements extrêmes. » Il a fallu environ six ans à Fraser MacLeod pour trouver les conditions optimales de culture de ces micro-organismes en laboratoire : une atmosphère dépourvue de dioxygène, un milieu hypersalin, etc.

Un défi motivant quand on sait que cette archée fait partie de la famille des Heimdall, évolutivement l’une des plus proches des eucaryotes, les organismes dont les cellules présentent des compartiments. Tous les animaux, les plantes, les champignons ou encore le plancton marin sont eucaryotes. Les compartiments, appelés organites, de leurs cellules sont le noyau, qui abrite le génome, la mitochondrie, qui produit une partie du métabolisme, ou des vésicules qui contiennent toutes sortes de composés et qui transitent entre compartiments ou avec la membrane plasmique. Les eucaryotes sont apparus il y a environ deux milliards d’années dans la famille des archées, qui, elles, n’avaient jamais été observées avec des organites… jusqu’à ce que les équipes de Buzz Baum et de Tanmay Bharat, lui aussi chercheur au « MRC LMB » de Cambridge, ne mettent cette archée Heimdall sous leur microscope.

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