Des bactéries qui ne perdent pas le nord !

Orateur : David PIGNOL (Institut de biologie environnementale et biotechnologie, Cadarache Laboratoire de Bioénergétique Cellulaire)

Les bactéries magnétotactiques (MTB) sont des procaryotes aquatiques d’horizons phylogéniques divers, capables de nager le long des lignes du champ géomagnétique. Cette capacité singulière est rendue possible grâce à l’alignement d’organelles magnétiques spécifiques (les magnétosomes) formant une véritable aiguille de boussole intracytoplasmique. Ces magnétosomes sont des vésicules protéo-lipidiques qui encapsulent un cristal magnétique dont la taille est comprise entre 25 et 100 nm (monodomaine, aimantation permanente), composé de magnétite (Fe3O4) ou de greigite (Fe3S4). La synthèse des magnétosomes est contrôlée génétiquement par un groupe de gènes, les gènes mam, qui codent pour des protéines associées aux magnétosomes, retrouvées chez toutes les MTBs, et uniquement chez elles. Un premier axe de nos recherches couple des approches de biodiversité, de génomique comparative et de génétique. Ces études nous ont permis ainsi de retracer l’évolution de la magnétotaxie chez ces micro-organismes mais également d’isoler en culture pure et de caractériser le génome de la première bactérie magnétotactique capable de biominéraliser de la magnétite ou de la greigite selon les conditions environnementales. Un deuxième axe de recherche s’intéresse plus particulièrement aux fonctions des protéines codées par les gènes mam. Ces approches moléculaires qui associent génétique, biologie structurale, biophysique et enzymologie visent à caractériser in vitro la fonction des protéines Mam. Nous nous intéressons notamment aux protéines redox contenant un domaine cytochrome unique au MTBs (baptisé domaine magnétochrome) et impliqué dans le contrôle de l’état d’oxydation du fer lors de sa biominéralisation. L’ensemble de ces approches fondamentales nourrissent des études appliquées exploitant les potentialités biotechnologiques des magnétosomes, en biorémédiation et imagerie médicale.

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