Rhodococcus -Rhodococcus

Rhodocoque
Espèce de Rhodococcus.jpg
Rhodococcus sp.
Classement scientifique
Domaine:
Bactéries
Phylum:
" Actinobactéries "
Classer:
Actinobactéries
Commander:
Mycobactériennes
Famille:
Nocardiacées
Genre:
Rhodocoque

Zopf 1891

Rhodococcus est un genre de bactéries Gram-positives aérobies, non sporulantes et non mobilesétroitement apparentées à Mycobacterium et Corynebacterium . Alors que quelques espèces sont pathogènes, la plupart sont bénignes et se sont avérées prospérer dans un large éventail d'environnements, y compris le sol, l'eau et les cellules eucaryotes . Certaines espèces ont de grands génomes, notamment le génome de 9,7 mégapaires de bases (67 % G/C) de Rhodococcus sp. RHA1.

Les souches de Rhodococcus sont importantes en raison de leur capacité à cataboliser une large gamme de composés et à produire des stéroïdes bioactifs, de l' acrylamide et de l'acide acrylique , et leur implication dans la biodésulfuration des combustibles fossiles. Cette diversité génétique et catabolique n'est pas seulement due au grand chromosome bactérien, mais aussi à la présence de trois grands plasmides linéaires. Rhodococcus est également un système expérimentalement avantageux en raison d'un taux de croissance relativement rapide et d'un cycle de développement simple, mais il n'est pas bien caractérisé.

Une autre application importante de Rhodococcus provient de la bioconversion, utilisant des systèmes biologiques pour convertir des matières premières bon marché en composés plus précieux, tels que sa capacité à métaboliser les polluants environnementaux nocifs, notamment le toluène , le naphtalène , les herbicides et les PCB. Les espèces de Rhodococcus métabolisent généralement les substrats aromatiques en oxygénant d'abord le cycle aromatique pour former un diol (deux groupes alcool). Ensuite, l'anneau est clivé avec des mécanismes intra/extradiol, ouvrant l'anneau et exposant le substrat à un métabolisme ultérieur. Comme la chimie est très stéréospécifique, les diols sont créés avec une chiralité prévisible. Bien que le contrôle de la chiralité de la réaction chimique représente un défi important pour les chimistes de synthèse, les processus biologiques peuvent être utilisés à la place pour produire fidèlement des molécules chirales dans les cas où la synthèse chimique directe n'est pas réalisable ou efficace. Un exemple de ceci est l'utilisation de Rhodococcus pour produire de l' indène , un précurseur de l' indinavir , un médicament contre le SIDA , un inhibiteur de protéase, et contenant deux des cinq centres chiraux nécessaires dans le complexe.

Indinavir, indène représenté en vert

Biodégradation des polluants organiques

Rhodococcus a fait l'objet de nombreuses recherches en tant qu'agent potentiel pour la biorestauration des polluants tels qu'on les trouve couramment dans l'environnement naturel, et ils possèdent certaines caractéristiques qui leur permettent de prospérer dans diverses conditions, et ils ont la capacité de métaboliser de nombreux hydrocarbures.

Les rhodocoques possèdent de nombreuses propriétés qui les rendent adaptés à la biorestauration dans divers environnements. Leur capacité à subir une respiration microaérophile leur permet de survivre dans des environnements contenant de faibles concentrations d'oxygène, et leur capacité à subir une respiration aérobie leur permet également de survivre dans des environnements oxygénés. Ils subissent également une fixation d'azote , ce qui leur permet de générer leurs propres nutriments dans des environnements pauvres en nutriments.

Les rhodocoques contiennent également des caractéristiques qui améliorent leur capacité à dégrader les polluants organiques . Leur surface hydrophobe permet une adhésion aux hydrocarbures, ce qui renforce sa capacité à dégrader ces polluants. Ils ont une grande variété de voies cataboliques et de nombreuses fonctions enzymatiques uniques. Cela leur donne la capacité de dégrader de nombreux hydrocarbures récalcitrants et toxiques. Par exemple, les Rhodococci expriment des dioxygénases , qui peuvent être utilisées pour dégrader le benzotrifluorure , un polluant récalcitrant. Rhodococcus sp. la souche Q1, une souche naturellement présente dans le sol et les boues de papeterie, a la capacité de dégrader la quinoléine , divers dérivés de la pyridine , le catéchol , le benzoate et l'acide protocatéchuique . Les rhodocoques sont également capables d'accumuler des ions de métaux lourds, tels que le césium radioactif , permettant une élimination plus facile de l'environnement. D'autres polluants, tels que les colorants azoïques , les pesticides et les polychlorobiphényles peuvent également être dégradés par les Rhodococci.

Micrographie électronique à balayage de Rhodococcus sp. souche Q1 cultivée sur quinoléine - l'organisme peut utiliser la quinoléine comme seule source de carbone, d'azote et d'énergie, tolérant des concentrations allant jusqu'à 3,88 millimoles par litre.

Rhodococcus pathogène

Le genre Rhodococcus comprend deux espèces pathogènes : R. fascians et R. equi . Le premier, un agent pathogène des plantes, provoque la maladie de la galle feuillue chez les plantes angiospermes et gymnospermes . R. equi est l'agent causal de la pneumonie du poulain (hochets) et infecte principalement les poulains jusqu'à l'âge de trois mois. Cependant, il a une large gamme d'hôtes, infectant sporadiquement les porcs, les bovins et les humains immunodéprimés, en particulier les patients atteints du SIDA et ceux qui suivent un traitement immunosuppresseur. Les deux agents pathogènes reposent sur un plasmide de virulence conjugative pour provoquer la maladie. Dans le cas de R. fascians , il s'agit d'un plasmide linéaire, alors que R. equi abrite un plasmide circulaire. Les deux agents pathogènes sont économiquement importants. R. fascians est un pathogène majeur des plants de tabac. R. equi , l'un des agents pathogènes les plus importants du poulain, est endémique dans de nombreux haras à travers le monde.

En biologie moléculaire

Rhodococcus a également été identifié comme un contaminant des réactifs des kits d'extraction d'ADN et des systèmes d'eau ultrapure, ce qui peut conduire à son apparition erronée dans le microbiote ou les ensembles de données métagénomiques.

Espèce

Les références

Liens externes