Petit glossaire du vivant<\/h2>\n\n\n\n
Avant d’aller plus loin, il nous semble n\u00e9cessaire de bien situer les bact\u00e9ries par rapport aux autres \u00eatres vivants qui peuplent la plan\u00e8te. Pour cela, il faut s’attarder sur les caract\u00e9ristiques de la plus petite unit\u00e9 fonctionnelle et structurelle commune \u00e0 tous les \u00eatres vivants connus : la cellule.<\/p>\n\n\n\n
On distingue ainsi deux grandes familles :<\/p>\n\n\n\n
- \n
- Les eucaryotes<\/strong>, qu’ils soient uni ou multicellulaires, sont caract\u00e9ris\u00e9s par la pr\u00e9sence d’un noyau \u00e0 l’int\u00e9rieur de leurs cellules. Le domaine eucaryote englobe cinq des sept grands r\u00e8gnes de la taxonomie du vivant : les animaux<\/strong>, les champignons<\/strong>, les plantes<\/strong>, les protozoaires<\/strong> (de minuscules organismes unicellulaires aquatiques) et les chromistes<\/strong> (auxquels appartiennent par exemple les algues brunes).<\/li>\n\n\n\n
- Les procaryotes<\/strong> sont des micro-organismes unicellulaires qui se distinguent par leur absence de noyau. Ils sont uniquement form\u00e9s d’une membrane renfermant le cytoplasme intracellulaire, riche en enzymes, acides amin\u00e9s, prot\u00e9ines, etc. Les procaryotes rassemblent deux derniers grand r\u00e8gnes du vivant : les arch\u00e9es<\/strong> et les bact\u00e9ries<\/strong>.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n
Les bact\u00e9ries sont une famille tr\u00e8s nombreuse dont on d\u00e9couvre de nouveaux membres presque quotidiennement<\/strong>. Elles se diff\u00e9rencient notamment par le milieu o\u00f9 elles vivent, mais aussi par la pr\u00e9sence (ou l’absence) d’un pouvoir pathog\u00e8ne. En effet, toutes les bact\u00e9ries ne sont pas vectrices de maladie !<\/p>\n\n\n\n
Les bact\u00e9ries, amies ou ennemies ?<\/h2>\n\n\n\n
Les bact\u00e9ries jouent un r\u00f4le crucial pour la sant\u00e9 de tous les \u00eatres vivants. Leurs effets peuvent \u00eatre positifs ou n\u00e9gatifs<\/strong> selon leur impact sur leur h\u00f4te ou leur environnement.<\/p>\n\n\n\n
Chez les animaux (dont l’humain fait partie !) :<\/h3>\n\n\n\n
Dans la cat\u00e9gorie des bonnes bact\u00e9ries, on compte \u00e9videmment les c\u00e9l\u00e8bres probiotiques<\/strong>, b\u00e9n\u00e9fiques pour la sant\u00e9 digestive et les fonctions immunitaires. Parmi les souches de probiotiques les plus connues sont Lactobacillus<\/em> (rhamnosus<\/em>, helveticus<\/em>, lactis<\/em> ou encore plantarum<\/em>), Bifidobacterium longum<\/em> et Streptococcus thermophilus<\/em>.<\/p>\n\n\n\n
Mais des bact\u00e9ries peuvent devenir pathog\u00e8nes dans certaines conditions, comme Escherichia coli<\/em> ou Staphylococcus aureus<\/em>, qui peuvent causer des infections<\/strong> si elles p\u00e9n\u00e8trent dans le corps ou si le syst\u00e8me immunitaire est affaibli.<\/p>\n\n\n\n
Chez les plantes :<\/h3>\n\n\n\n
Certaines bact\u00e9ries comme Rhizobium<\/em> vivent en symbiose avec les plantes. Elles fixent l’azote atmosph\u00e9rique, le convertissant en une forme assimilable cruciale pour la croissance<\/strong> de ces derni\u00e8res.<\/p>\n\n\n\n
Du c\u00f4t\u00e9 des mauvaises bact\u00e9ries, on peut citer Xanthomonas<\/em>, responsable de maladies comme la tache bact\u00e9rienne ou la pourriture noire. Cet agent pathog\u00e8ne touche plus particuli\u00e8rement les cultures de riz, de tomates, de soja et de fruits comme, la cerise, la p\u00eache ou la prune, entrainant d’importantes pertes alimentaires et financi\u00e8res.<\/strong><\/p>\n\n\n\n
Dans les \u00e9cosyst\u00e8mes aquatiques :<\/h3>\n\n\n\n
Les cyanobact\u00e9ries photosynth\u00e9tiques produisent de l’oxyg\u00e8ne et sont essentielles pour les \u00e9cosyst\u00e8mes aquatiques, notamment par le r\u00f4le qu’elles jouent dans la cha\u00eene alimentaire<\/strong>.
Mais certaines vari\u00e9t\u00e9s de ces cyanobact\u00e9ries produisent des cyanotoxines, qui peuvent contaminer l’eau et causer des probl\u00e8mes de sant\u00e9<\/strong>.<\/p>\n\n\n\nLes bact\u00e9ries, \u00e7a vit comment ?<\/h2>\n\n\n\n
Venons-en enfin au m\u00e9tabolisme \u00e9nerg\u00e9tique.<\/p>\n\n\n\n
Ce terme d\u00e9signe l’ensemble des r\u00e9actions biochimiques engag\u00e9es par un organisme pour favoriser sa croissance et sa survie<\/strong>. Une bact\u00e9rie doit donc trouver dans un environnement ou un substrat adapt\u00e9 les \u00e9l\u00e9ments n\u00e9cessaires pour r\u00e9pondre \u00e0 ses besoins physiologiques.<\/p>\n\n\n\n
Un milieu de vie et de culture favorable<\/h3>\n\n\n\n
Ces composants doivent \u00eatre pr\u00e9sents dans un milieu o\u00f9 les conditions de temp\u00e9rature, de pH, de pression osmotique, etc. sont favorables. Chaque bact\u00e9rie a ses caract\u00e9ristiques m\u00e9taboliques propres<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n
Par exemple :<\/p>\n\n\n\n
- \n
- Escherichia coli<\/em><\/strong> se d\u00e9veloppe entre 10\u00b0C et 45\u00b0C, avec une temp\u00e9rature id\u00e9ale de 37\u00b0C, alors que Pyrobacterium brockii<\/em><\/strong> prosp\u00e8re entre 80\u00b0C et 115\u00b0C avec une zone optimale comprise entre 102\u00b0C et 105\u00b0C.<\/li>\n\n\n\n
- Les bact\u00e9ries pr\u00e9f\u00e8rent un pH neutre ou l\u00e9g\u00e8rement alcalin (7 \u20137.5) mais les limites sont tr\u00e8s larges. Ainsi Escherichia coli<\/em><\/strong> se cultive dans un pH allant de 4.4 \u00e0 8, Lactobacillus acidophilus<\/strong> exige un pH plut\u00f4t acide, voisin de 6, alors que Nitrobacter sp.<\/em><\/strong> peut vivre jusqu’\u00e0 pH 10.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n
Si ces conditions particuli\u00e8res ne sont pas respect\u00e9es, la bact\u00e9rie pourra \u00eatre inhib\u00e9e et ne pas pouvoir se d\u00e9velopper.<\/p>\n\n\n\n
Des sources d’\u00e9nergie diff\u00e9rentes<\/h3>\n\n\n\n
Pour synth\u00e9tiser ses constituants et se d\u00e9placer, une bact\u00e9rie doit consommer de l’\u00e9nergie<\/strong> qu’elle puise dans une quantit\u00e9 plus ou moins importante de substances min\u00e9rales et organiques : les nutriments. Cette \u00e9nergie est obtenue soit :<\/p>\n\n\n\n
- \n
- Par le biais de la photosynth\u00e8se<\/strong>, le processus par lequel l’\u00e9nergie lumineuse est convertie en \u00e9nergie chimique stock\u00e9e dans des mol\u00e9cules de glucose. Ce processus s’accompagne de l’absorption de dioxyde de carbone (CO2) et de la lib\u00e9ration d’oxyg\u00e8ne (O2).<\/li>\n\n\n\n
- Par des r\u00e9actions d’oxydor\u00e9duction<\/strong>, c’est \u00e0 dire la d\u00e9gradation de compos\u00e9s organiques comme les sucres, les acides gras ou les prot\u00e9ines. Un peu comme pour la digestion humaine.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n
Lorsque ces r\u00e9actions sont \u00e9quilibr\u00e9es de mani\u00e8re ad\u00e9quate, elles favorisent la croissance et la reproduction de l’organisme. En revanche, en cas de dysr\u00e9gulation, elles peuvent entra\u00eener sa mort.<\/p>\n\n\n\n
Avec ou sans oxyg\u00e8ne ?<\/h3>\n\n\n\n
Pour finir ce tour d’horizon sur leur m\u00e9tabolisme, il faut savoir que chez les bact\u00e9ries, l’oxyg\u00e8ne n’est pas toujours n\u00e9cessaire<\/strong>. Selon qu’elles ont besoin ou pas d’O2, on distingue les types de bact\u00e9ries suivants :<\/p>\n\n\n\n
- \n
- Les bact\u00e9ries a\u00e9robies strictes<\/strong> qui ne peuvent vivre qu\u2019en pr\u00e9sence d\u2019oxyg\u00e8ne de l\u2019air.<\/li>\n\n\n\n
- Les bact\u00e9ries ana\u00e9robies strictes<\/strong> pour qui l’oxyg\u00e8ne est toxique qui leur est toxique.<\/li>\n\n\n\n
- Les bact\u00e9ries a\u00e9ro-ana\u00e9robies facultatives<\/strong> qui se d\u00e9veloppent aussi bien en pr\u00e9sence qu\u2019en absence d\u2019oxyg\u00e8ne. Elles sont particuli\u00e8res car les enzymes qu’elles contiennent leur permettent d\u2019utiliser l\u2019oxyg\u00e8ne s\u2019il est pr\u00e9sent ou la voie fermentaire quand il est absent.<\/li>\n\n\n\n
- Les bact\u00e9ries micro a\u00e9rophiles<\/strong> ne se reproduisent qu\u2019en pr\u00e9sence d\u2019une faible pression d\u2019oxyg\u00e8ne.<\/li>\n\n\n\n
- Les bact\u00e9ries ana\u00e9robies a\u00e9ro-tol\u00e9rantes<\/strong> supportent l\u2019oxyg\u00e8ne mais ne peuvent pas l\u2019utiliser. Elles tirent leur \u00e9nergie exclusivement de la fermentation.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n
A travers cet aper\u00e7u bien loin d’\u00eatre exhaustif des diff\u00e9rents types de bact\u00e9ries, vous pouvez vous rendre compte que le choix est large quand il s’agit de les s\u00e9lectionner et de les cultiver.<\/p>\n\n\n\n
![\"Le](\"https:\/\/www.bgene.fr\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/Chercheur-travaillant-sur-les-bacteries-1024x682.jpg\")
<\/figure>\n\n\n\nQuelles applications s’appuient le m\u00e9tabolisme bact\u00e9rien ?<\/h2>\n\n\n\n
Ces derni\u00e8res ann\u00e9es, la richesse bact\u00e9rienne et microbienne combin\u00e9e aux avanc\u00e9es scientifiques a permis la mise au point de proc\u00e9d\u00e9s remarquables. Voici deux exemples de ces avanc\u00e9es.<\/p>\n\n\n\n
Les bact\u00e9ries au secours de la plan\u00e8te<\/h3>\n\n\n\n
Les bact\u00e9ries sont l’un des \u00e9l\u00e9ments de base employ\u00e9s dans les biotechnologies blanches<\/span><\/strong><\/a>. Elles sont utilis\u00e9es notamment dans le traitement des eaux us\u00e9es pour \u00e9liminer les polluants<\/strong>. Elles s’y nourrissent des mati\u00e8res organiques pr\u00e9sentes dans ces eaux us\u00e9es ou dans les d\u00e9chets, et les transforment en substances inoffensives pour l’environnement. Cet usage des bact\u00e9ries est reconnu comme une approche \u00e9cologique et \u00e9conomique car elles exploitent des processus naturels pour \u00e9liminer les polluants ou produire des \u00e9nergies renouvelables telles que le m\u00e9thane.<\/p>\n\n\n\n
Les bonnes bact\u00e9ries sont \u00e9galement utilis\u00e9es pour la production de biocarburants<\/strong> ou encore dans la fabrication de produits laitiers ferment\u00e9s<\/span><\/strong><\/a> comme le yogourt. Elles sont \u00e9galement essentielles pour le recyclage des nutriments dans les \u00e9cosyst\u00e8mes, contribuant \u00e0 la sant\u00e9 du sol et \u00e0 la productivit\u00e9 agricole<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n
BGene utilise les bact\u00e9ries pour produire autrement<\/h3>\n\n\n\n
Dans notre laboratoire de microbiologie, nous voyons les bact\u00e9ries comme des micro-usines dont la machinerie interne (leur m\u00e9tabolisme) est capable de produire tout ce qu’on veut si on a les bons outils pour la customiser.<\/strong> Nous sommes des experts du g\u00e9nie g\u00e9n\u00e9tique bact\u00e9rien et \u00e0 ce titre, des experts du m\u00e9tabolisme.<\/p>\n\n\n\n
Nos premi\u00e8res innovations portaient sur des outils g\u00e9n\u00e9tiques innovants pour modifier\/orienter le m\u00e9tabolisme \u00e0 notre fa\u00e7on. Aujourd’hui, gr\u00e2ce \u00e0 nos outils informatiques (MAD4Bio notamment<\/span><\/strong><\/a>), nous sommes en capacit\u00e9 de faire des r\u00e9glages toujours plus fins et toujours plus pr\u00e9cis pour atteindre la mol\u00e9cule souhait\u00e9e<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n
En d\u00e9but de cha\u00eene, nos BGeners utilisent leurs comp\u00e9tences en biologie mol\u00e9culaire et en biologie de synth\u00e8se pour conf\u00e9rer aux bact\u00e9ries de nouvelles fonctionnalit\u00e9s, en les dotant de r\u00e9actions m\u00e9taboliques qu’elles ne seraient pas capables de r\u00e9aliser naturellement.<\/p>\n\n\n\n
Ensuite, durant le proc\u00e9d\u00e9 de fermentation de pr\u00e9cision, ces bact\u00e9ries se nourrissent de mati\u00e8res premi\u00e8res renouvelables s\u00e9lectionn\u00e9es et produisent les m\u00e9tabolites pour lesquels nous les avons programm\u00e9es :<\/p>\n\n\n\n
- \n
- Fragrances et de parfums pour l’industrie cosm\u00e9tique.<\/li>\n\n\n\n
- Pr\u00e9curseurs d’ar\u00f4mes alimentaires.<\/li>\n\n\n\n
- Mol\u00e9cules pour l’industrie pharmaceutique.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n
- Les bact\u00e9ries ana\u00e9robies strictes<\/strong> pour qui l’oxyg\u00e8ne est toxique qui leur est toxique.<\/li>\n\n\n\n
- Par des r\u00e9actions d’oxydor\u00e9duction<\/strong>, c’est \u00e0 dire la d\u00e9gradation de compos\u00e9s organiques comme les sucres, les acides gras ou les prot\u00e9ines. Un peu comme pour la digestion humaine.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n
- Les bact\u00e9ries pr\u00e9f\u00e8rent un pH neutre ou l\u00e9g\u00e8rement alcalin (7 \u20137.5) mais les limites sont tr\u00e8s larges. Ainsi Escherichia coli<\/em><\/strong> se cultive dans un pH allant de 4.4 \u00e0 8, Lactobacillus acidophilus<\/strong> exige un pH plut\u00f4t acide, voisin de 6, alors que Nitrobacter sp.<\/em><\/strong> peut vivre jusqu’\u00e0 pH 10.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n
- Les procaryotes<\/strong> sont des micro-organismes unicellulaires qui se distinguent par leur absence de noyau. Ils sont uniquement form\u00e9s d’une membrane renfermant le cytoplasme intracellulaire, riche en enzymes, acides amin\u00e9s, prot\u00e9ines, etc. Les procaryotes rassemblent deux derniers grand r\u00e8gnes du vivant : les arch\u00e9es<\/strong> et les bact\u00e9ries<\/strong>.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n