Environnement riche en arsenic, les bactéries peuvent se développer - 15 avril 2007 - 10:40 (Par Pierre Melquiot)


Environnement riche en arsenic, les bactéries peuvent se développer

La colonisation par les bactéries d'un environnement riche en arsenic est possible. Aucune bactérie capable de se développer dans un environnement contaminé par l'arsenic n'avait été à ce jour complètement caractérisée, mais des chercheurs français du Centre national de la Recherche scientifique de France (CNRS) ont découvert une bactérie qui est capable de se développer dans un environnement contaminé à l'arsenic, ce qui ouvre de nouvelles perspectives ainsi pour préserver un environnement naturel d'une contamination par ce métalloïde.

Aucune bactérie capable de se développer dans un environnement contaminé par l'arsenic n'avait été à ce jour complètement caractérisée. Cependant, une équipe du Laboratoire de génétique moléculaire, génomique et microbiologie (CNRS – Université Strasbourg 1), en collaboration avec des scientifiques du Groupement de recherche 2909, a étudié en profondeur le génome de la ß-protéobactérie Herminiimonas arsenicoxydans. L'analyse génomique de ce microorganisme, complétée par de nombreuses expériences, a révélé chez cette bactérie des comportements inattendus face à un milieu pollué à l'arsenic.

Trouver des moyens de préserver un environnement naturel d'une contamination par l'arsenic, en particulier les eaux souterraines et l'eau distribuée au robinet, représente pour le CNRS un important défi pour les sociétés modernes. Or la bactérie H. arsenicoxydans présente la capacité de mettre en oeuvre des réactions d'oxydoréduction vis-à-vis de ce métalloïde et, en particulier, de le faire passer de son état le plus toxique As [III] à sa forme oxydée, beaucoup moins mobile et toxique As[V]. D'autre part, en plus de ces multiples processus biochimiques, H. arsenicoxydans présente un chimiotactisme positif, c'est-à-dire que cette bactérie est attirée et se déplace d'elle-même vers les milieux riches en arsenic. Enfin, les scientifiques ont mis en évidence une capacité de séquestration de cet élément toxique au sein d'une matrice d'exopolysaccharides élaborée par la bactérie, ce qui rend cet élément beaucoup moins disponible et participe ainsi à la détoxication de l'environnement.

Les biotransformations microbiennes ont un impact majeur sur la contamination des écosystèmes et de l’environnement par l'arsenic, ce qui affecte actuellement la santé publique de plusieurs dizaines de millions de personnes dans les pays développés et en développement. Ces observations démontrent l'existence d'une stratégie entièrement nouvelle permettant de coloniser efficacement un environnement riche en arsenic, qui va bien au-delà des seules réactions d'oxydoréduction. De tels mécanismes de détoxication, qui pourraient être exploités à des fins de bioréhabilitation de sites contaminés, ont probablement aussi joué un rôle crucial dans l'occupation sur Terre de niches écologiques ancestrales, ajoute le CNRS.

Ces travaux sur le développement de bactéries dans un milieu riche en arsenic sont publiés dans la revue PloS Genetics du 13 avril 2007. (Contact chercheur : Philippe Bertin, philippe.bertin@gem.u-strasbg.fr).

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