Étude de la distribution, de la diversité et de l'écophysiologie des bactéries consommant le monoxyde de carbone atmosphérique

 

Philippe Constant

Institut national de la recherche scientifique

 

Domaine : environnement

Programme établissement de nouveaux chercheurs universitaires

Concours 2012-2013

Le monoxyde de carbone (CO) est un gaz extrêmement toxique en raison de sa forte affinité pour les métallo-enzymes impliquées dans les chaînes respiratoires. Certains micro-organismes ont toutefois développé un métabolisme insensible au CO, leur permettant ainsi d'exploiter ce gaz comme source d'énergie. Ces bactéries possèdent une CO-déshydrogénase (CODH) catalysant la réaction d'oxydation du CO. Dans le sol, ces bactéries consomment le CO issu d'une variété de sources diffuses, y compris l'atmosphère. Les bactéries capturant le CO atmosphérique exercent une fonction biogéochimique cruciale, en atténuant d'environ 15 % les émissions de CO à l'échelle planétaire. Une augmentation de la concentration du CO atmosphérique serait effectivement à éviter puisqu'elle prolongerait la durée de vie du méthane (un gaz à effet de serre puissant), exerçant ainsi une rétroaction positive au réchauffement global. La capture du CO atmosphérique nécessite une CODH atypique démontrant une affinité extrêmement élevée pour le CO. Très peu de bactéries présentant ce phénotype ont été identifiées.

L'objectif de ce projet de recherche est d'évaluer la distribution, la diversité et l'activité de ces bactéries dites « carboxydovores à haute affinité ». L'expression du gène coxL, qui code pour la grande sous unité de la CODH, et le taux d'oxydation du CO seront examinés dans le sol ainsi que de nouveaux isolats soumis à différents types de stress environnementaux. Ces analyses révèleront le rôle physiologique de la CODH à haute affinité et contribueront à définir la résilience ou la vulnérabilité de la fonction biogéochimique des bactéries carboxydovores face au changement global.