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Euglena mutabilis, fournisseur de matière organique

 

Grâce à des analyses de protéo-métabolomique, des scientifiques du laboratoire de Génétique moléculaire, génomique et microbiologie (GMGM, CNRS/Université de Strasbourg), de l’Institut pluridisciplinaire Hubert Curien (IPHC, CNRS/Université de Strasbourg) et de l’institut de biologie des plantes (IBP, CNRS/Université Paris-Sud) ont pu démontrer que le bioindicateur des drainages miniers acides, Euglena mutabilis, secrète dans l’environnement de nombreux métabolites riches en carbone et en azote. Ces travaux ont été publiés dans The ISME Journal.

 

Euglena mutabilis est un protiste (1) photosynthétique trouvé dans les milieux aquatiques acides tels que les tourbières, les lacs volcaniques et les drainages miniers acides. Grâce à son métabolisme photosynthétique, ce protiste est censé jouer un rôle important dans la production primaire au sein d’écosystèmes oligotrophes, pauvres en éléments nutritifs. Néanmoins, la contribution exacte d’Euglena mutabilis dans la synthèse de la matière organique reste incertaine et aucune preuve de la sécrétion de métabolites par ce protiste n’a été établie jusqu'à présent.

Avec l’aide du laboratoire Hydrosciences Montpellier (HSM, CNRS/IRD/Université Montpellier 1 et 2), de l’Institut de biologie moléculaire des plantes (IBMP) du CNRS et du Laboratoire de biotechnologie de l’environnement (LBE) de l’INRA, les chercheurs du GMGM, de l’IPHC et de l’IBP ont combiné des approches de protéomique et de métabolomique in situ pour déterminer la nature des métabolites accumulés par ce protiste ou potentiellement sécrétés dans un drainage minier acide. Leurs résultats ont révélé que les métabolites sécrétés sont représentés par un grand nombre d'acides aminés, des polyamines, de l'urée et certains sucres, mais pas par des acides gras, suggérant un apport de matière organique sélectif dans cet écosystème.

Une telle production peut avoir un impact crucial sur l’activité métabolique de la communauté bactérienne présente sur le site d'étude, car les mêmes chercheurs ont suggéré précédemment que les bactéries transportent et recyclent in situ la plupart des métabolites sécrétés par Euglena mutabilis (2). Par conséquent, ce protiste peut exercer un rôle indirect mais important, non seulement dans le processus d’atténuation naturelle qui peut être observé dans les drainages miniers acides, mais aussi dans d'autres niches écologiques souvent décrites comme carencée en azote.

 

Figure : Tapis d’Euglena mutabilis sur le site de Carnoulès dans le Gard, en France © GMGM, Philippe Bertin

 

 

Notes

• (1) Un protiste est un eucaryote autre qu’un animal, un champignon ou une plante.

• (2) Metabolic diversity among main microorganisms inside an arsenic-rich ecosystem revealed by meta- and proteo-genomics, Philippe Bertin, Audrey Heinrich-Salmeron, Eric Pelletier, Florence Goulhen-Chollet, Florence Arsène-Ploetze, Sébastien Gallien, Béatrice Lauga, Corinne Casiot, Alexandra Calteau, David Vallenet, Violaine Bonnefoy, Odile Bruneel, Béatrice Chane-Woon-Ming, Jessica Cleiss-Arnold, Robert Duran, Françoise Elbaz-Poulichet, Nuria Fonknechten, Ludovic Giloteaux, David Halter, Sandrine Koechler, Marie Marchal, Damien Mornico, Christine Schaeffer, Adam Alexander Thil Smith, Alain Van Dorsselaer, Jean Weissenbach Claudine Médigue, Denis Le Paslier, The ISME journal (2011), doi:10.1038/ismej.2011.51.

 

En savoir plus

• In situ proteo-metabolomics reveals metabolite secretion by the acid mine drainage bioindicator, Euglena mutabilis, David Halter, Florence Goulhen-Chollet, Sébastien Gallien, Corinne Casiot, Jérôme Hamelin, Françoise Gilard, Dimitri Heintz, Christine Schaeffer, Christine Carapito, Alain Van Dorsselaer, Guillaume Tcherkez, Florence Arsène-Ploetze, Philippe Bertin, The ISME Journal (2012), doi:10.1038/ismej.2011.198.
  

 

Contact chercheur

• Philippe Bertin
  Génétique moléculaire, génomique et microbiologie (GMGM)
  UMR 7156 CNRS/Université de Strasbourg
  Université de Strasbourg 1 - Institut de botanique
  28 Rue Goethe
  67083 Strasbourg Cedex