Groupe Thermus/Deinococcus
Le groupe Thermus/Deinococcus est une lignée de bactéries, classée aujourd’hui dans le phylum des Deinococcota (anciennement Deinococcus-Thermus), qui réunit deux genres aux performances extrêmes : Deinococcus, célèbre pour sa résistance aux radiations, et Thermus, qui prospère dans les sources chaudes. Malgré des modes de vie très différents, leurs gènes, en particulier celui de l’ARN ribosomique 16S, montrent qu’ils partagent un ancêtre commun.
Description générale
Les cellules sont soit des coques, c’est-à-dire des formes sphériques, souvent associées par paires ou par groupes de quatre (tétrades), soit des bâtonnets. Leur paroi présente une particularité : elles se colorent comme des bactéries à Gram positif, mais leur enveloppe comporte une membrane externe, trait habituellement associé aux bactéries à Gram négatif. Leur peptidoglycane, le polymère qui forme la paroi, contient de la L-ornithine, un acide aminé qui y remplace l’acide diaminopimélique présent chez beaucoup d’autres bactéries. Les génomes de plusieurs espèces ont été entièrement séquencés.
Deinococcus, la bactérie qui résiste aux radiations
L’espèce la plus connue, Deinococcus radiodurans, a été découverte dans les années 1950 dans des conserves de viande pourtant stérilisées par irradiation. Elle supporte des doses de rayonnement ionisant environ mille fois supérieures à celles qui seraient mortelles pour un être humain, ainsi qu’une dessiccation prolongée. Les rayonnements brisent bien son ADN en nombreux fragments, mais la bactérie sait le reconstituer : elle possède plusieurs copies de son chromosome et un système de réparation très efficace, dans lequel intervient notamment la protéine RecA. Ses protéines sont en outre bien protégées contre l’oxydation.
Les Deinococcus sont mésophiles, c’est-à-dire qu’ils vivent à des températures modérées, et aérobies. On les isole de l’air, de l’eau douce, des sols ou de matières fécales, sans que leur habitat naturel soit bien établi.
Thermus, la bactérie des sources chaudes
Les Thermus vivent dans les sources chaudes et dans des eaux réchauffées par l’activité humaine, comme certains rejets industriels. Thermus aquaticus, isolé à la fin des années 1960 dans les sources chaudes du parc de Yellowstone par l’équipe du microbiologiste Thomas Brock, se développe au mieux vers 70 °C. Il a donné son nom à la Taq polymérase, une enzyme de copie de l’ADN qui résiste à la chaleur : elle a rendu possible l’automatisation de la PCR, technique d’amplification de l’ADN utilisée dans la recherche, la médecine et les tests de diagnostic.
Quelques espèces représentatives
- Deinococcus radiodurans : modèle d’étude de la réparation de l’ADN, envisagé pour la dépollution de sites contaminés.
- Thermus aquaticus : source de la Taq polymérase.
- Thermus thermophilus : bactérie thermophile très utilisée en biologie structurale, notamment pour l’étude du ribosome.
- Meiothermus ruber : espèce d’un genre voisin, moins thermophile, aux colonies pigmentées de rouge.
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