Méthanopyrus -Methanopyrus

méthanopyrus
Classement scientifique
Domaine:
Archées
Royaume:
Euryarchaeota
Phylum:
Euryarchaeota
Classer:
Méthanopyres
Commander:
Méthanopyrales
Famille:
Méthanopyracées
Genre:
méthanopyrus
Nom binomial
méthanopyrus
Kurr et al. 1992
Espèce

En taxonomie , Methanopyrus est un genre des Methanopyraceae .

Methanopyrus est un genre de méthanogène , avec une seule espèce décrite, M. kandleri . C'est un hyperthermophile en forme de bâtonnet , découvert sur la paroi d'un fumeur noir du golfe de Californie à une profondeur de 2000 m, à des températures de 84 à 110 °C. La souche 116 a été découverte dans le fluide de fumeur noir du champ hydrothermal de Kairei ; il peut survivre et se reproduire à 122 °C. M. kandleri nécessite également une concentration ionique élevée (> 1 M) pour la croissance et l'activité cellulaire. En raison de la grande résilience de l'espèce et de son environnement extrême, M. kandleri est également classé comme extrêmophile . Il vit dans un environnement riche en hydrogène - dioxyde de carbone , et comme les autres méthanogènes réduit ce dernier en méthane . Il est placé parmi les Euryarchaeota , dans sa propre classe.

Caractéristiques microbiologiques

Morphologie

Methanopyrus kandleri est un méthanogène Gram positif en forme de bâtonnet d'une longueur approximative de 2 à 14 m et d'un diamètre de 0,5 m. La membrane cellulaire de M. kandleri est unique car elle se compose de lipides terpénoïdes, considérés comme l'un des lipides les plus primitifs et un prédécesseur des diéthers phytanyl trouvés dans les archées plus tardives. Les lipides terpénoïdes sont un groupe de lipides contenant du cholestérol , des hopanoïdes , des caroténoïdes , du phytane et du bisphytane. Bien que les terpénoïdes soient le composant principal de la membrane chez M. kandleri , ils constituent davantage une structure de support chez les eucaryotes et les bactéries . M. kandleri est mobile via des touffes de flagelles polaires.

Methanopyrus kandleri a une concentration élevée de 2,3-diphosphoglycérate cyclique. Ce composé se trouve souvent dans les hyperthermophiles , aidant à prévenir la dénaturation des protéines à haute température. La concentration accrue de 2,3-diphosphoglycérate cyclique protège le méthanogène, l'aidant à survivre dans un environnement que de nombreux autres organismes ne pourraient pas. Au-delà de ce composé pour aider à protéger les protéines, M. kandleri a également une concentration élevée en sel à l'intérieur de sa membrane. Cette concentration accrue de sel contribue à la stabilité des enzymes et favorise l'activité des enzymes à des températures plus élevées.

Métabolisme

En tant que méthanogène, M. kandleri utilise l'hydrogène comme source d'électrons et réduit le dioxyde de carbone de l'environnement en méthane, un processus connu sous le nom de méthanogenèse . M. kandleri est un anaérobie obligatoire chimiolithotrophe et n'utilise pas l'oxygène comme accepteur final d'électrons.

Habitat

Des cultures de M. kandleri ont été isolées de divers évents hydrothermaux sous-marins situés dans le golfe de Californie, la dorsale centrale indienne, la dorsale médio-atlantique et l'Islande. L'espèce a été découverte pour la première fois sur la paroi d'un fumeur noir du golfe de Californie à une profondeur de 2000 m, à des températures de 84 à 110 °C. M. kandleri peut survivre jusqu'à des températures de 122°C, bien que la croissance optimale ait été déterminée à 98°C. Des concentrations cellulaires ioniques internes élevées (> 1M) sont nécessaires pour la croissance et l'activité cellulaires. En raison de l'extrémité de l'environnement dans lequel M. kandleri réside, il est supposé qu'un isolement phylogénétique supplémentaire s'est produit en raison de l'exclusivité de la niche de l'espèce.

Propriétés génomiques

Le génome complet de Methanopyrus kandleri a été séquencé par des chercheurs de Fidelity Systems. Il a été déterminé qu'il s'agissait d'un génome riche en GC contenant 1 694 969 nucléotides dont environ 62,1 % sont de la guanine ou de la cytosine . Le chromosome circulaire unique possède 1 691 gènes codant pour des protéines et 39 gènes d'ARN. L'espèce possède également un grand nombre de gènes orphelins, éventuellement par transfert de gènes viraux.

La recherche future

Methanopyrus kandleri est également la seule espèce connue pour avoir la topoisomérase V. La topoisomérase V permet à M. kandleri de survivre à des températures aussi élevées et aide à détendre l' ADN surenroulé positivement et négativement . La topoisomérase V est une enzyme unique car elle possède à la fois des activités de réparation de la topoisomérase et de l'ADN, en particulier de multiples sites de réparation de l'ADN qui peuvent agir indépendamment les uns des autres même si l'un des sites de l'ADN est endommagé. Bien que la topoisomérase V soit utile dans ce cas, il s'est avéré difficile de trouver d'autres hyperthermophiles possédant la topoisomérase V. Ce manque de topoisomérase V chez d'autres archéons a conduit les chercheurs à croire que l'origine de l'enzyme chez M. kandleri est le résultat d'un transfert de gène viral et la quantité inhabituelle de gènes orphelins dans l'espèce fournit des preuves de cette théorie. De plus, les réponses cellulaires évoluées chez M. kandleri en raison de son environnement extrême ont été un autre sujet de recherche, alors que les scientifiques cherchent à appliquer les processus enzymatiques résilients à des fins industrielles.

Liens externes

Les références

Lectures complémentaires

Bases de données scientifiques

Liens externes

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