Micro-organismes : tout savoir sur les microbes

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Les microbes comprennent les bactéries, les virus, les champignons et les levures

Bien souvent accusés de tous les maux, les microbes n’ont pas bonne réputation. Pourtant, quand on s’intéresse d’un peu plus près à leurs capacités, on s’aperçoit que dans la grande majorité d’entre eux, qu’ils sont en réalité nos amis. Vous ne nous croyez pas ? Lisez donc ce qui suit !

Les microbes, c’est comme les bactéries et les virus : vrai ou faux ?

« Petit » et « Vie ». « Mikros » et « Bios ». C’est en combinant ces deux mots grecs que le médecin militaire français Charles-Emmanuel Sédillot a désigné pour la première fois en 1878 les êtres vivants de taille microscopique. Hasard de l’histoire, cette communication survint seulement un mois avant que Louis Pasteur ne présente sa théorie des germes qui suggère que de nombreuses maladies sont provoquées par des micro-organismes.

Cette théorie, si elle est devenue un pilier de la médecine moderne et de la microbiologie clinique et a ouvert la voie à des avancées majeures comme l’adoption de pratiques d’hygiène préventive et le développement des antibiotiques, a aussi fait beaucoup de mal à la réputation des microbes. Réputation encore bien abîmée de nos jours, même s’il y a du mieux !

Car à l’époque, aucune distinction (ou presque) n’était faite entre les différents microbes. Il est donc essentiel de rappeler qu’il n’y a pas une seule espèce de microbes mais bien plusieurs, chacune avec des caractéristiques différentes.

Les bactéries

Les bactéries appartiennent à la famille des procaryotes et sont des micro-organismes unicellulaires dépourvus de noyau (par opposition aux eucaryotes qui eux ont un noyau). Elles se composent donc uniquement d’une membrane contenant le cytoplasme intracellulaire, riche en enzymes, acides aminés, protéines, etc. Jusqu’à 50 fois plus fines qu’un cheveu, elles ne sont visibles qu’au microscope.

Apparues il y a plus de trois milliards d’années, les bactéries sont parmi les premières formes de vie sur Terre et ont colonisé tous les environnements terrestres.

Les virus

Un virus est un agent infectieux microscopique qui ne peut assurer aucune fonction vitale par lui-même. Il ne peut survivre et se répliquer qu’en pénétrant dans une cellule hôte et en utilisant sa machinerie cellulaire. En clair, c’est un parasite qui vit aux dépens de l’hôte qui veut bien l’accueillir (en général contre son gré !). On dit que sont des parasites intracellulaires obligatoires.

Les virus sont capables d’infecter à peu près tous les organismes, des bactéries (on les appelle alors les bactériophages) aux plantes, en passant par les animaux et même d’autres virus.

Les champignons

Les champignons sont des organismes eucaryotes, généralement pluricellulaires, qui se nourrissent par absorption de matières organiques.

La plupart des champignons sont constitués de filaments appelés hyphes, qui s’entremêlent pour former un réseau appelé mycélium. Leur corps reproducteur, le sporophore, produit des spores assurant leur dissémination.

Les gros champignons visibles à l’œil nu et qui font le bonheur des cueilleurs ne sont pas considérés comme des microbes.

Les levures

Les levures sont aussi des champignons, mais qui ne comprennent qu’une seule cellule. Elles sont donc microscopiques et entrent dans la catégorie des microbes. Les levures sont capables de réaliser la fermentation, c’est-à-dire la conversion des sucres en alcool et dioxyde de carbone en l’absence d’oxygène.

Parmi les espèces courantes de levures, on trouve les saccharomyces (« myce » comme « mycélium ») dont l’espèce S. cerevisiae, plus connue sous le nom de levure de boulanger, est utilisée dans la fabrication de produits fermentés comme le pain, la bière et le vin.

Tous responsables de maladies, les microbes ? Vraiment ?

« Je suis malade, c’est sûrement la faute d’un microbe ». Combien de fois avons-nous dit ou entendu ça ?

Aux yeux du grand public, les micro-organismes ne se sont jamais relevés de la théorie des germes de Pasteur. Pourtant, tout n’est pas négatif au royaume des microbes.

Les micro-organismes au secours de l’humanité.

Ne minimisons pas les choses, certaines bactéries sont responsables d’infections et de terribles maladies telles que la peste, le choléra, et la tuberculose, ou moins sévères comme l’angine. C’est d’ailleurs pour lutter contre ce type d’agents pathogènes que les antibiotiques (étymologiquement « contre la vie ») ont été inventés. En stoppant la multiplication des bactéries, ils permettent au corps de se défendre et d’éliminer le danger.

D’un autre côté, de nombreuses autres bactéries sont inoffensives et certaines sont même extrêmement bénéfiques pour les espèces vivantes, humains compris. Ainsi :

  • Les bonnes bactéries de la flore intestinale (les probiotiques) sont indispensables à la santé digestive et au bon fonctionnement du système immunitaire.
  • D’autres vivent en symbiose avec les plantes. Elles jouent des rôles cruciaux dans les cycles du carbone, de l’oxygène et de l’azote et sont indispensables à presque tous les écosystèmes.
  • Tous les êtres vivants en bonne santé (plantes, champignons, animaux, insectes, etc.) recèlent une diversité impressionnante de micro-organismes, formant des microbiotes spécifiques essentiels à l’équilibre de la biodiversité. Par exemple, les champignons jouent un rôle majeur dans les écosystèmes en décomposant la matière organique morte.

Quand les virus peuvent soigner

Les virus sont malins et ont une capacité d’adaptation incroyable. Tout le monde a pu s’en rendre compte lors de la pandémie de Covid-19 avec l’incroyable rythme de mutations du virus Sars-CoV2. Alors aussi incroyable que cela puisse paraître, certains virus peuvent aider à soigner.

Dans cette optique, on distingue 3 cas de figure :

  • La thérapie génique, où les virus servent de transporteurs aux gènes thérapeutiques. On tire alors partie de la capacité des virus à aller se fixer sur des cellules bien ciblées.
  • La phagothérapie, où l’on cible des bactéries pathogènes grâce à des virus bactériophages. Très utile en cas de résistance aux antibiotiques.
  • La vaccination, où l’on injecte au patient l’antigène spécifique issu du microbe responsable de la maladie. Antigène contre lequel il sera plus tard capable de se défendre seul.
Tous les microbes ne sont pas dangereux, loin de là !

Comment BGene utilise les pouvoirs des microbes

Chez BGene, nous sommes expert·es en microbes. Ces minuscules organismes vivants n’ont aucun secret pour nous et nous savons tirer le meilleur de leurs extraordinaires capacités.

S’ils ne travaillent pas sur les virus, nos BGeners sont en revanche capables de donner des supers pouvoirs à des bactéries et à des levures afin de produire des molécules l’intérêt à destination des industries de la cosmétique ou de la pharmacie.

Pour cela, nous utilisons deux spécialités complémentaires :

La bio-informatique

Dans notre DryLab, nous fabriquons des solutions sur mesure pour nos clients. Selon les composés et les molécules dont ils ont besoin, nous utilisons les modules que nous avons créés.

  • Le module Pathway Finder identifie les réactions chimiques et métaboliques nécessaires à la production d’un précurseur d’arôme par exemple
  • Le module Host Finder sélectionne la bactérie ou la levure la plus à même de le fabriquer.
  • Le module Dezyme trouve les enzymes nécessaires au déclenchement de ces réactions chimiques.
  • Enfin, le module MAD4BIO regroupe toutes les données précédentes et optimise les relations entre elles.

Les biotechnologies

Notre WetLab se compose de cinq modules interdépendants, conçus pour exploiter les données fournies par notre pôle de Sciences Informatiques.

  • Le module HostID identifie la souche microbienne idéale pour produire un ingrédient spécifique. Cette sélection s’appuie sur les recherches bio-informatiques effectuées par le module HostFinder.
  • Le module ToolBox développe les outils génétiques et les protocoles nécessaires pour manipuler le châssis sélectionné par HostID.
  • Le module Build-It intègre les informations génétiques identifiées par Pathway Finder dans le génome du châssis grâce aux outils de ToolBox. À cette étape, le châssis microbien est prêt pour la production.
  • Le module Pathway Up améliore l’efficacité de la production.
  • Le module ScaleUp, est quant à lui dédié à la production par fermentation de précision. Il est couplé au Downstream Process, qui permet d’obtenir des composés d’intérêt à différents degrés de pureté.

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