Liot, Quentin; Constant, Philippe
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Respirer de l’air pour économiser de l’énergie : un rôle écophysiologique possible pour
l’hydrogénase [NiFe] à haute affinité chez Streptomyces avermitilis
In: 9e édition, Congrès Armand-Frappier 2015, 12-14 novembre 2015, Orford (Québec).
Résumé
L’hydrogène est une source d’énergie pour de nombreuses bactéries, l’oxydant à l’aide d’hydrogénases
selon la réaction H2 . 2H+ + 2e-. L’H2 atmosphérique est oxydé par les hydrogénases [NiFe] du groupe 5
à l’affinité exceptionnellement haute, et dont le rôle écophysiologique, contrairement aux 4 autres
groupes, est encore peu connu. L’actinobactérie Streptomyces avermitilis, dont le mode de vie alterne
entre mycélium et spores, possède cette hydrogénase aux propriétés exceptionnelles. Elle serait
potentiellement impliquée dans la persistance, son activité étant restreinte aux spores. Pour le confirmer,
nous avons entrepris une analyse transcriptomique ainsi qu’une mutation K.O. des gènes codant pour
l’hydrogénase. Le transcriptome de spores exposées à deux concentrations d’H2, atmosphérique
(0,55ppmv) et saturante pour l’enzyme (500ppmv), a permis de découvrir que 16,8% gènes sont
différentiellement exprimés en condition saturante en H2. L’analyse de ces variations suggère d’une part
une baisse du catabolisme basé sur le carbone, qui serait compensé par l’oxydation de l’H2, et d’autre part
une baisse de la réponse aux stress et de la synthèse d’antibiotiques, liée à la sous-expression de relA,
responsable de la synthèse de l’alarmone pléiotropique (p)ppGpp. Finalement, la délétion des gènes de
l’hydrogénase amène une perte totale de l’activité oxydative ainsi qu’une baisse drastique de la viabilité
des spores. A la lumière de ces résultats, nous pensons que l’oxydation de l’H2 permettrait de soutenir le
métabolisme des populations de spores de Streptomyces grâce à une stratégie énergétique originale que
nous proposons de nommer mixotrophie de survie, et dont les implications écologiques restent à
découvrir.
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