Image inédite d’une mini-bactérie : on y aperçoit à l’intérieur le filament replié de son ADN ainsi que des ribosomes (aux deux extrémités). La barre noire représente une longueur de 100 nanomètres. (Credit: Berkeley Lab)
Ce sont des bactéries inconnues jusqu’ici, bien qu’elles soient fort répandues, de moins de 0,5 millionième de mètre de diamètre : à titre de comparaison, le volume d’une bactérie courante comme E. coli pourrait renferme 150 de ces mini-bactéries. Et selon l’hypothèse admise par la plupart des biologistes, elles représentent la limite inférieure de taille pour toute forme de vie, du moins sur Terre.
Les biologistes se doutaient déjà de leur existence depuis longtemps, mais grâce à des techniques innovantes, des chercheurs du Lawrence Berkeley National Laboratory (dépendant du ministère américain de l’énergie) et de l’université de Californie à Berkeley ont enfin pu les voir et entamer l’étude de leur métabolisme et de leur patrimoine génétique.
Une forme de vie très courante mais qui n’avait jamais été observée
Comment ? Tout simplement en filtrant l’eau du sol de la ville de Rifle (Colorado) et en congelant le filtrat à -272 °C (à peine 1,3 °C au dessus du zéro absolu) – ce qui a demandé néanmoins la mise au point de filtres ultra-fins et de techniques de congélations particulières.
Les échantillons congelés ont ensuite été transportés au laboratoire et observés sous microscope à tomographie électronique 2D et 3D sous ambiance cryogénique (froid). C’est alors que ces mini-bactéries ont révélé leur structure interne : une sphère dans laquelle s’agglutinent de manière très dense des spirales, qu’on suppose être son ADN, et des organes liées au métabolisme dont les ribosomes - des structures semblables à des labyrinthes en trois dimensions – qui servent à produire les protéines nécessaire à la vie.
Un code génétique réduit à sa plus simple expression
L’analyse ADN a déjà révélé que leur code génétique est long d’un million de « lettres » (paires de bases). Un texte bien court quand on sait que la longueur de l’ADN de l’être humain en comporte 3,2 milliards.
Les chercheurs ont également observé des pilus, soit de microscopiques cils hérissés vers l’extérieur, dont la fonction serait de permettre à ces bactéries de se lier à d’autres bactéries plus grandes.
Sur l’image on aperçoit les philus de la bactérie, des cils qui lui permettent de s’unir à des bactéries plus grandes pour y puiser une partie de leur métabolisme (Credit: Berkeley Lab).
Selon les chercheurs, avec seulement 100 lettres de code génétique et les quelques ribosomes qu’elles possèdent – rien de plus ne rentre dans cet infime volume ! – , ces bactéries ont besoin de puiser également dans le métabolisme de leurs grandes sœurs pour pouvoir subsister.
Néanmoins, contrairement aux virus qui doivent parasiter des cellules-hôtes pour se reproduire, ces bactéries se reproduisent classiquement par division cellulaire. C’est pourquoi ont les considère comme des organismes vivants à part entière – les virus, bien plus petits, sont exclus de cette catégorie.
Leur rôle dans l’écosystème planétaire
L’étude de ces organismes, qui représentaient jusque-là une véritable lacune dans notre connaissance de la vie terrestre et dont les chercheurs ont déjà dénombré plusieurs sous-espèces (phyla), devrait permettre de clarifier également la fonction de la communauté des microbes dans l’écosystème planétaire, notamment du point de vue climatique – car les microbes ont joué et jouent toujours un grand rôle dans l’équilibre des gaz atmosphériques, en particulier pour la production d’oxygène .
Román Ikonicoff
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