La recherche montre que les archées DPANN consomment sélectivement les lipides de l'hôte, provoquant des changements importants dans le métabolisme de l'hôte et la résilience membranaire et affectant potentiellement l'adaptabilité environnementale. Crédit : Issues.fr
Les microbiologistes du NIOZ ont découvert que certains microbes parasites, en particulier un groupe connu sous le nom d'archées DPANN, non seulement se nourrissent de leurs hôtes, mais modifient également leur métabolisme et leur biologie. Leur étude révèle que ces archées consomment sélectivement certains lipides de leurs hôtes, ce qui pourrait amener ces hôtes à modifier leurs processus métaboliques.
L'équipe de recherche, qui comprend Su Ding, Joshua Hamm, Nicole Bale, Jaap Damsté et Anja Spang, a publié ces résultats dans un récent Communications naturelles article.
Comprendre les archées
Les archées sont un groupe distinct d'organismes unicellulaires qui, comme les bactéries, n'ont pas de noyau avec ADN, ou d'autres organites dans leurs cellules. L’étude se concentre sur les archées DPANN, caractérisées par leur petite taille de cellules et leur matériel génétique limité. Ces archées dépendent d’autres microbes pour survivre, s’y attachant et extrayant des lipides pour construire leurs propres membranes cellulaires.
Microscopie électronique montrant le Ca parasite. Nha. antarcticus : la petite forme circulaire, attachée à son hôte, Hrr. lacus profond. Crédit : Joshua N Hamm
Alimentation sélective
Contrairement à la croyance antérieure selon laquelle ces archées parasites consomment sans discernement tous les lipides de leurs hôtes pour leurs membranes, les découvertes récentes de Ding et Hamm indiquent un comportement plus sélectif. Plus précisément, l'archéon parasite Candidat Nanohaloarchaeum antarcticus n'incorpore sélectivement que certains lipides de son hôte, Halorubrum lacusprofundi. Hamm résume : « En d’autres termes : Californie. N. antarcticus est un mangeur difficile.
Archées, bactéries et organismes supérieurs
Les archées sont des organismes unicellulaires qui ont longtemps été considérés comme un groupe spécifique de bactéries. Semblables aux bactéries, elles n’ont pas de noyau contenant de l’ADN ou d’autres organites dans leurs cellules. Cependant, depuis les années 1970, les microbiologistes ne considèrent plus les bactéries archées, mais les classent comme un domaine distinct dans toutes les formes de vie. Ainsi, nous avons maintenant des archées, des bactéries et des eucaryotes, ces derniers incluant tous les animaux et plantes, qui ont un noyau avec du matériel génétique dans leurs cellules.
Adaptations de l'hôte à l'activité parasitaire
En analysant les lipides des hôtes avec et sans parasites, Ding et Hamm ont pu montrer que les hôtes s'adaptent à la présence de parasites en modifiant leurs membranes. Cela implique de changer à la fois les types et les quantités de lipides utilisés, ainsi que de modifier les lipides pour modifier leur comportement, conduisant à une augmentation du métabolisme et à une membrane plus résiliente, plus difficile à pénétrer pour le parasite. Selon Hamm, cela pourrait avoir de graves conséquences pour l'hôte. « Si la membrane de l'hôte change, cela pourrait avoir un impact sur la façon dont ces hôtes peuvent réagir aux changements environnementaux, par exemple de température ou d'acidité », explique-t-il.
Un autre exemple du parasite Ca. Nha. antarcticus attaché à son hôte, Hrr. lacus profond. Crédit : Joshua N Hamm
Techniques analytiques révolutionnaires
Un autre aspect révolutionnaire de cette recherche a été le développement d’une nouvelle technique analytique par Su Ding au NIOZ. Auparavant, l’analyse des lipides nécessitait une connaissance préalable des groupes lipidiques à cibler. La nouvelle technique de Ding permet d'examiner simultanément tous les lipides, y compris les types inconnus, facilitant ainsi la découverte de changements dans la composition lipidique. « Nous n'aurions probablement pas pu observer les changements dans les lipides si nous avions utilisé une approche classique, mais la nouvelle approche a rendu les choses plus simples », explique Hamm.
Implications pour l’écologie microbienne
Ces résultats offrent des informations approfondies sur les interactions microbiennes et l’écologie. « Non seulement cela apporte un premier éclairage sur les interactions entre les différentes archées ; cela donne un aperçu totalement nouveau des principes fondamentaux de l’écologie microbienne », remarque Hamm. Il souligne l'importance des recherches futures pour déterminer comment ces interactions pourraient affecter la stabilité des communautés microbiennes dans des conditions environnementales changeantes.
