Bactéries

D'un point de vue général, la formation d'hydrogène moléculaire peut être considérée comme un dispositif pour l'élimination des électrons libérés lors d'oxydations métaboliques. Nous présumons que ce moyen d'effectuer des oxydations anaérobies est d'origine ancienne et que le système producteur d'hydrogène des anaérobies strictes représente une forme primitive d'oxydase cytochrome, qui chez les aérobies assure l'étape terminale de la respiration, à savoir l'élimination des électrons par combinaison avec l'oxygène moléculaire. Nous supposons également que le schéma réactionnel original menant à la production de H(2) a été modifié de diverses manières (en ce qui concerne à la fois les mécanismes et les fonctions) au cours de l'évolution biochimique, et nous pensons que ce point de vue suggère des approches fructueuses pour clarifier un certain nombre de problèmes dans le métabolisme intermédiaire des micro-organismes qui produisent ou utilisent H(2). D'une importance générale particulière dans ce contexte est le problème fondamental de définir plus précisément les éléments fondamentaux dans le contrôle régulateur du métabolisme énergétique anaérobie. Parmi les aspects plus spécifiques en attente d'une clarification ultérieure figurent : les relations entre la formation de H(2) et l'utilisation de H(2) comme réducteur primaire à des fins biosynthétiques ; les diverses formes d'interactions directes et indirectes entre les systèmes d'hydrogénase et de réduction de N(2) ; et les étapes transitionnelles entre les modèles de métabolisme énergétique anaérobie et aérobie des organismes facultatifs.

@article{doi101126science1483667186,
    author = "Gray, Clarke T. and Gest, Howard",
    title = "Biological Formation of Molecular Hydrogen",
    year = "1965",
    journal = "Science",
    abstract = "From a general standpoint, the formation of molecular hydrogen can be considered a device for disposal of electrons released in metabolic oxidations. We presume that this means of performing anaerobic oxidations is of ancient origin and that the hydrogen-evolving system of strict anaerobes represents a primitive form of cytochrome oxidase, which in aerobes effects the terminal step of respiration, namely the disposal of electrons by combination with molecular oxygen. We further assume that the original pattern of reactions leading to H(2) production has become modified in various ways (with respect to both mechanisms and functions) during the course of biochemical evolution, and we believe that this point of view suggests profitable approaches for clarifying a number of problems in the intermediary metabolism of microorganisms which produce or utilize H(2). Of special general importance in this connection is the basic problem of defining more precisely the fundamental elements in the regulatory control of anaerobic energy metabolism. Among the more specific aspects awaiting further elucidation are: the relations between formation of H(2) and use of H(2) as a primary reductant for biosynthetic purposes; the various forms of direct and indirect interactions between hydrogenase and N(2) reduction systems; and the transitional stages between anaerobic and aerobic energy-metabolism patterns of facultative organisms.",
    url = "https://doi.org/10.1126/science.148.3667.186",
    doi = "10.1126/science.148.3667.186",
    openalex = "W1618573139",
    references = "doi101016000398616190073x"
}

Les bactéries photosynthétiques violettes produisent de l'H2 à partir de composés organiques par un processus de transfert d'électrons dépendant de la lumière et anaérobie dans lequel la nitrogénase fonctionne comme catalyseur terminal. Il a été établi que la fonction de production d'H2 de la nitrogénase est inhibée par N2 et les sels d'ammonium, et est exprimée de manière maximale dans les cellules en croissance photohétérotrophe avec certains acides aminés comme sources d'azote. Dans les présentes études sur Rhodopseudomonas capsulata, les facteurs nutritionnels affectant le taux et l'amplitude de la photoproduction d'H2 dans des cultures en croissance avec des sources d'azote d'acides aminés ont été examinés. Les rendements et les taux de formation d'H2 les plus élevés ont été observés avec les acides organiques : lactate, pyruvate, malate et succinate dans des milieux contenant du glutamate comme source d'azote ; dans des conditions optimales avec un excès de lactate, l'H2 a été produit à des taux d'environ 130 ml/h par g (poids sec) de cellules. La production d'hydrogène est significativement influencée par le rapport N/C dans les substrats de croissance ; lorsque ce rapport dépasse une valeur critique, l'ammoniac libre apparaît dans le milieu et l'H2 n'est pas produit. Dans le système « standard » lactate + glutamate, la production d'H2 et la croissance sont toutes deux « saturées » à une intensité lumineuse d'environ 600 ft-c (6 500 lux). Cependant, la production d'H2 se produit pendant la croissance à des intensités lumineuses aussi faibles que 50 à 100 ft-c (540 à 1 080 lux), c'est-à-dire dans des conditions de limitation énergétique. Dans des circonstances où le taux de conversion de l'énergie et les approvisionnements en pouvoir réducteur dépassent la capacité des machines biosynthétiques, la production d'H2 dépendante de l'énergie représente probablement un dispositif de régulation qui facilite le « gaspillage d'énergie ». Il semble que même lorsque l'intensité lumineuse (énergie) est limitante, une fraction significative du pouvoir réducteur disponible et de l'adénosine 5'-triphosphate est détournée vers la nitrogénase, entraînant la formation d'H2 et une charge bioénergétique pour la cellule.

@article{doi101128jb12927247311977,
    author = "Hillmer, P. et Gest, Howard",
    title = "métabolisme de l'H2 chez la bactérie photosynthétique Rhodopseudomonas capsulata : production d'H2 par des cultures en croissance",
    year = "1977",
    journal = "Journal of Bacteriology",
    abstract = {Les bactéries photosynthétiques violettes produisent de l'H2 à partir de composés organiques par un processus de transfert d'électrons dépendant de la lumière et anaérobie dans lequel la nitrogénase fonctionne comme catalyseur terminal. Il a été établi que la fonction de production d'H2 de la nitrogénase est inhibée par N2 et les sels d'ammonium, et est exprimée de manière maximale dans les cellules en croissance photohétérotrophe avec certains acides aminés comme sources d'azote. Dans les présentes études sur Rhodopseudomonas capsulata, les facteurs nutritionnels affectant le taux et l'amplitude de la photoproduction d'H2 dans des cultures en croissance avec des sources d'azote d'acides aminés ont été examinés. Les rendements et les taux de formation d'H2 les plus élevés ont été observés avec les acides organiques : lactate, pyruvate, malate et succinate dans des milieux contenant du glutamate comme source d'azote ; dans des conditions optimales avec un excès de lactate, l'H2 a été produit à des taux d'environ 130 ml/h par g (poids sec) de cellules. La production d'hydrogène est significativement influencée par le rapport N/C dans les substrats de croissance ; lorsque ce rapport dépasse une valeur critique, l'ammoniac libre apparaît dans le milieu et l'H2 n'est pas produit. Dans le système « standard » lactate + glutamate, la production d'H2 et la croissance sont toutes deux « saturées » à une intensité lumineuse d'environ 600 ft-c (6 500 lux). Cependant, la production d'H2 se produit pendant la croissance à des intensités lumineuses aussi faibles que 50 à 100 ft-c (540 à 1 080 lux), c'est-à-dire dans des conditions de limitation énergétique. Dans des circonstances où le taux de conversion de l'énergie et les approvisionnements en pouvoir réducteur dépassent la capacité des machines biosynthétiques, la production d'H2 dépendante de l'énergie représente probablement un dispositif de régulation qui facilite le « gaspillage d'énergie ». Il semble que même lorsque l'intensité lumineuse (énergie) est limitante, une fraction significative du pouvoir réducteur disponible et de l'adénosine 5'-triphosphate est détournée vers la nitrogénase, entraînant la formation d'H2 et une charge bioénergétique pour la cellule.},
    url = "https://doi.org/10.1128/jb.129.2.724-731.1977",
    doi = "10.1128/jb.129.2.724-731.1977",
    openalex = "W1566208906",
    references = "doi101007bf00447139, doi101007bf00447140, doi101016000398616190073x, doi101016b978012395630950058x, doi101016s0021925818565376, doi101073pnas713971, doi101126science1092840558, doi101128jb12927327391977, doi101128jb5822392451949, doi101128mmbr26151661962"
}

@article{baltscheffsky1981stepwise,
    author = "Baltscheffsky, Herrick",
    title = "Évolution moléculaire par étapes de la conversion énergétique photosynthétique bactérienne",
    year = "1981",
    journal = "Biosystems",
    url = "https://doi.org/10.1016/0303-2647(81)90021-6",
    doi = "10.1016/0303-2647(81)90021-6",
    number = "1",
    openalex = "W1969033454",
    pages = "49-56",
    volume = "14",
    references = "doi101007bf00420631, doi101007bf00439699, doi1010160307441279900542, doi101038287248a0, doi101038289095a0, doi101111j143210331980tb04969x, doi101111j174966321957tb49665x, doi101126science15337401120, doi101126science6771870, doi101126science7466396"
}

@misc{baltscheffsky1981stepwise1,
    author = "Baltscheffsky, H",
    title = "Évolution moléculaire par étapes de la conversion énergétique photosynthétique bactérienne",
    year = "1981",
    howpublished = "BioSystems, v. 14, p. 49-56",
    note = "talkorigins_source = {true}; raw_reference = {Baltscheffsky, H., 1981, Évolution moléculaire par étapes de la conversion énergétique photosynthétique bactérienne: BioSystems, v. 14, p. 49-56.}"
}

@article{crossref1984gram,
    title = "Bactéries Gram positives, Bactéries Gram négatives",
    year = "1984",
    journal = "NIPPON SHOKUHIN KOGYO GAKKAISHI",
    url = "https://doi.org/10.3136/nskkk1962.31.11\_759",
    doi = "10.3136/nskkk1962.31.11\_759",
    number = "11",
    pages = "759-760",
    volume = "31"
}

@incollection{babenzien1985bacteria,
    author = "Babenzien, H.-D. et Babenzien, Christina",
    title = "Bacteria",
    year = "1985",
    booktitle = "Monographiae Biologicae",
    url = "https://doi.org/10.1007/978-94-009-5506-6\_6",
    doi = "10.1007/978-94-009-5506-6\_6",
    pages = "197-211"
}

@article{cocchi1987bacteria,
    author = "Cocchi, Pietro",
    title = "BACTERIA VS. BACTERIA",
    year = "1987",
    journal = "The Pediatric Infectious Disease Journal",
    url = "https://doi.org/10.1097/00006454-198706000-00028",
    doi = "10.1097/00006454-198706000-00028",
    number = "6",
    pages = "583",
    volume = "6"
}

@article{doi101128mmbr5122212711987,
    author = "Woese, C R",
    title = "Évolution bactérienne.",
    year = "1987",
    journal = "Microbiological Reviews",
    url = "https://doi.org/10.1128/mmbr.51.2.221-271.1987",
    doi = "10.1128/mmbr.51.2.221-271.1987",
    openalex = "W4246548745"
}

Article de synthèse sur les méthodes d'obtention de phylogénie à partir de séquences moléculaires, tests statistiques des phylogénies et simulations sur ordinateur

@article{doi101146annurevge22120188002513,
    author = "Felsenstein, Joseph",
    title = "PHYLOGENIES FROM MOLECULAR SEQUENCES: INFERENCE AND RELIABILITY",
    year = "1988",
    journal = "Annual Review of Genetics",
    abstract = "Article de synthèse sur les méthodes d'obtention de phylogénie à partir de séquences moléculaires, tests statistiques des phylogénies et simulations sur ordinateur",
    url = "https://doi.org/10.1146/annurev.ge.22.120188.002513",
    doi = "10.1146/annurev.ge.22.120188.002513",
    openalex = "W2154284350"
}

@incollection{bailey1991bacteria,
    author = "Bailey, L. et Ball, B.V.",
    title = "BACTÉRIES",
    year = "1991",
    booktitle = "Pathologie de l'abeille mellifère",
    url = "https://doi.org/10.1016/b978-0-12-073481-8.50008-4",
    doi = "10.1016/b978-0-12-073481-8.50008-4",
    pages = "35-52"
}

La perspective peut être définie comme les relations ou l'importance relative des faits ou des questions sous un angle particulier. Ainsi, ma perspective personnelle reflète les fils que j'ai suivis au cours d'un voyage de recherche de 50 ans dans le complexe tissu de la bioénergétique et divers aspects du métabolisme microbien. Un intérêt précoce pour l'évolution biochimique et microbienne a conduit aux terrains de chasse fertiles des bactéries photosynthétiques anoxygéniques. Considérées comme une classe physiologique, ces organismes montrent une remarquable versatilité métabolique en ce que certaines espèces individuelles sont capables d'utiliser tous les types majeurs connus de conversion d'énergie (photosynthèse, respiration et fermentation) pour soutenir la croissance. Puisque de tels anoxyphototrophes sont facilement accessibles à la manipulation génétique/biologique moléculaire, on peut s'attendre à ce qu'ils fournissent à terme des indices importants pour élucider les relations évolutives des différentes formes de conversion d'énergie. Je suis progressivement arrivé à la conviction que la compréhension de l'évolution des phototrophes nécessiterait non seulement une connaissance détaillée de la façon dont la lumière est convertie en énergie chimique, mais aussi de a) les voies de production de monomères à partir de sources extracellulaires de carbone et d'azote et b) les mécanismes que les cellules utilisent pour intégrer la régénération de l'ATP avec les biosynthèses énergivores des macromolécules biologiques. L'observation sérendipite de la photoproduction de H2 à partir de composés organiques par Rhodospirillum rubrum en 1949 a conduit à la découverte de la fixation de N2 par les anoxyphototrophes, et cette capacité a été plus tard exploitée pour l'isolement d'espèces de procaryotes photosynthétiques jusqu'alors inconnues, y compris les heliobactéries. Des études récentes sur les centres réactionnels des heliobactéries suggèrent la possibilité que ces bactéries soient des descendants de phototrophes précoces qui ont donné naissance aux organismes photosynthétiques oxygéniques.

@article{doi101007bf00019331,
    author = "Gest, H",
    title = "A microbiologist's odyssey: Bacterial viruses to photosynthetic bacteria.",
    year = "1994",
    journal = "Photosynthesis research",
    abstract = "La perspective peut être définie comme les relations ou l'importance relative des faits ou des questions sous un angle particulier. Ainsi, ma perspective personnelle reflète les fils que j'ai suivis au cours d'un voyage de recherche de 50 ans dans le complexe tissu de la bioénergétique et divers aspects du métabolisme microbien. Un intérêt précoce pour l'évolution biochimique et microbienne a conduit aux terrains de chasse fertiles des bactéries photosynthétiques anoxygéniques. Considérées comme une classe physiologique, ces organismes montrent une remarquable versatilité métabolique en ce que certaines espèces individuelles sont capables d'utiliser tous les types majeurs connus de conversion d'énergie (photosynthèse, respiration et fermentation) pour soutenir la croissance. Puisque de tels anoxyphototrophes sont facilement accessibles à la manipulation génétique/biologique moléculaire, on peut s'attendre à ce qu'ils fournissent à terme des indices importants pour élucider les relations évolutives des différentes formes de conversion d'énergie. Je suis progressivement arrivé à la conviction que la compréhension de l'évolution des phototrophes nécessiterait non seulement une connaissance détaillée de la façon dont la lumière est convertie en énergie chimique, mais aussi de a) les voies de production de monomères à partir de sources extracellulaires de carbone et d'azote et b) les mécanismes que les cellules utilisent pour intégrer la régénération de l'ATP avec les biosynthèses énergivores des macromolécules biologiques. L'observation sérendipite de la photoproduction de H2 à partir de composés organiques par Rhodospirillum rubrum en 1949 a conduit à la découverte de la fixation de N2 par les anoxyphototrophes, et cette capacité a été plus tard exploitée pour l'isolement d'espèces de procaryotes photosynthétiques jusqu'alors inconnues, y compris les heliobactéries. Des études récentes sur les centres réactionnels des heliobactéries suggèrent la possibilité que ces bactéries soient des descendants de phototrophes précoces qui ont donné naissance aux organismes photosynthétiques oxygéniques.",
    url = "https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24311283/",
    doi = "10.1007/BF00019331",
    openalex = "W1975871978",
    pmid = "24311283",
    references = "doi101007bf00032643, doi101007bf00039173, doi101007bf00415602, doi101007bf00447139, doi101016000398616190073x, doi101016s0021925818642103, doi101016s0021925818959569, doi101021bi00851a033, doi101073pnas713971, doi101128jb12927247311977"
}

Les bactéries phototrophes anaérobies aérobies constituent un groupe bactérien découvert relativement récemment. Bien qu'hétérogènes sur le plan taxonomique et phylogénétique, ces bactéries partagent les caractéristiques distinctives suivantes : la présence de bactériochlorophylle a incorporée dans les centres réactionnels et les complexes de collecte de lumière, des niveaux faibles d'unités photosynthétiques dans les cellules, une abondance de caroténoïdes, une inhibition forte par la lumière de la synthèse de la bactériochlorophylle, et l'incapacité de croître photosynthétiquement dans des conditions anaérobies. Les bactéries phototrophes anaérobies aérobies sont classées en deux genres marins (Erythrobacter et Roseobacter) et six genres d'eau douce (Acidiphilium, Erythromicrobium, Erythromonas, Porphyrobacter, Roseococcus et Sandaracinobacter), qui appartiennent phylogénétiquement aux sous-classes alpha-1, alpha-3 et alpha-4 de la classe des Proteobacteria. Malgré ces informations phylogénétiques, l'évolution et l'ascendance de leurs propriétés photosynthétiques restent obscures. Nous discutons de plusieurs propositions actuelles concernant l'origine évolutive des bactéries phototrophes aérobies. Les parents phylogénétiques les plus proches des bactéries phototrophes aérobies incluent les bactéries phototrophes pourpres non sulfureuses facultativement anaérobies. Étant donné que ces deux groupes bactériens partagent de nombreuses propriétés tout en présentant des différences significatives, nous comparons et mettons en contraste leur physiologie, en mettant l'accent sur la morphologie et les processus métaboliques photosynthétiques et autres.

@article{doi101128mmbr6236957241998,
    author = "Yurkov, Vladimir V. et Beatty, J. Thomas",
    title = "Bactéries phototrophes anaérobies aérobies",
    year = "1998",
    journal = "Microbiology and Molecular Biology Reviews",
    abstract = "Les bactéries phototrophes anaérobies aérobies constituent un groupe bactérien découvert relativement récemment. Bien qu'hétérogènes sur le plan taxonomique et phylogénétique, ces bactéries partagent les caractéristiques distinctives suivantes : la présence de bactériochlorophylle a incorporée dans les centres réactionnels et les complexes de collecte de lumière, des niveaux faibles d'unités photosynthétiques dans les cellules, une abondance de caroténoïdes, une inhibition forte par la lumière de la synthèse de la bactériochlorophylle, et l'incapacité de croître photosynthétiquement dans des conditions anaérobies. Les bactéries phototrophes anaérobies aérobies sont classées en deux genres marins (Erythrobacter et Roseobacter) et six genres d'eau douce (Acidiphilium, Erythromicrobium, Erythromonas, Porphyrobacter, Roseococcus et Sandaracinobacter), qui appartiennent phylogénétiquement aux sous-classes alpha-1, alpha-3 et alpha-4 de la classe des Proteobacteria. Malgré ces informations phylogénétiques, l'évolution et l'ascendance de leurs propriétés photosynthétiques restent obscures. Nous discutons de plusieurs propositions actuelles concernant l'origine évolutive des bactéries phototrophes aérobies. Les parents phylogénétiques les plus proches des bactéries phototrophes aérobies incluent les bactéries phototrophes pourpres non sulfureuses facultativement anaérobies. Étant donné que ces deux groupes bactériens partagent de nombreuses propriétés tout en présentant des différences significatives, nous comparons et mettons en contraste leur physiologie, en mettant l'accent sur la morphologie et les processus métaboliques photosynthétiques et autres.",
    url = "https://doi.org/10.1128/mmbr.62.3.695-724.1998",
    doi = "10.1128/mmbr.62.3.695-724.1998",
    openalex = "W2163539745",
    references = "doi101007bf00039173"
}

L'origine et l'évolution de la photosynthèse sont restées longtemps énigmatiques en raison du manque d'informations sur les séquences des gènes de la photosynthèse dans tout le domaine photosynthétique. Pour explorer l'histoire évolutive précoce de la photosynthèse, nous avons obtenu de nouvelles informations sur les séquences de plusieurs gènes de la photosynthèse à partir de la bactérie sulfureuse verte Chlorobium tepidum et de la bactérie non sulfureuse verte Chloroflexus aurantiacus. Un total de 31 cadres ouverts codant des enzymes impliquées dans la biosynthèse de la bactériochlorophylle/porphyrine, la biosynthèse des caroténoïdes et le transfert d'électrons photosynthétiques ont été identifiés dans environ 100 paires de kilobases de séquence génomique. Les analyses phylogénétiques de plusieurs gènes de biosynthèse de magnésio-tétrapyrrole utilisant une combinaison de méthodes de distance, de parcimonie maximale et de vraisemblance maximale indiquent que les héliobactéries sont les plus proches du dernier ancêtre commun de toutes les lignées de photosynthèse oxygénique et que les bactéries sulfureuses vertes et les bactéries non sulfureuses vertes sont les plus proches parentes l'une de l'autre. Les analyses de parcimonie et de distance identifient également les bactéries pourpres comme la lignée photosynthétique la plus ancienne à émerger. Ces résultats remettent en question les conclusions précédentes basées sur les analyses de l'ARN ribosomique 16S et de Hsp60/Hsp70 selon lesquelles les bactéries non sulfureuses vertes ou les héliobactéries sont les premiers phototrophes. Le consensus général de notre analyse phylogénétique, selon lequel la biosynthèse de la bactériochlorophylle s'est développée avant la biosynthèse de la chlorophylle, contredit également l'hypothèse de Granick, longtemps admise.

@article{doi101126science28954851724,
    author = "Xiong, Jin et Fischer, Will et Inoue, Kazuhito et Nakahara, Masaaki et Bauer, Carl E.",
    title = "Preuves moléculaires de l'évolution précoce de la photosynthèse",
    year = "2000",
    journal = "Science",
    abstract = "L'origine et l'évolution de la photosynthèse sont restées longtemps énigmatiques en raison du manque d'informations sur les séquences des gènes de la photosynthèse dans tout le domaine photosynthétique. Pour explorer l'histoire évolutive précoce de la photosynthèse, nous avons obtenu de nouvelles informations sur les séquences de plusieurs gènes de la photosynthèse à partir de la bactérie sulfureuse verte Chlorobium tepidum et de la bactérie non sulfureuse verte Chloroflexus aurantiacus. Un total de 31 cadres ouverts codant des enzymes impliquées dans la biosynthèse de la bactériochlorophylle/porphyrine, la biosynthèse des caroténoïdes et le transfert d'électrons photosynthétiques ont été identifiés dans environ 100 paires de kilobases de séquence génomique. Les analyses phylogénétiques de plusieurs gènes de biosynthèse de magnésio-tétrapyrrole utilisant une combinaison de méthodes de distance, de parcimonie maximale et de vraisemblance maximale indiquent que les héliobactéries sont les plus proches du dernier ancêtre commun de toutes les lignées de photosynthèse oxygénique et que les bactéries sulfureuses vertes et les bactéries non sulfureuses vertes sont les plus proches parentes l'une de l'autre. Les analyses de parcimonie et de distance identifient également les bactéries pourpres comme la lignée photosynthétique la plus ancienne à émerger. Ces résultats remettent en question les conclusions précédentes basées sur les analyses de l'ARN ribosomique 16S et de Hsp60/Hsp70 selon lesquelles les bactéries non sulfureuses vertes ou les héliobactéries sont les premiers phototrophes. Le consensus général de notre analyse phylogénétique, selon lequel la biosynthèse de la bactériochlorophylle s'est développée avant la biosynthèse de la chlorophylle, contredit également l'hypothèse de Granick, longtemps admise.",
    url = "https://doi.org/10.1126/science.289.5485.1724",
    doi = "10.1126/science.289.5485.1724",
    openalex = "W2092553727",
    references = "doi101007bf00039173"
}

1. Lumière et énergie. 2. Organisation et structure des systèmes photosynthétiques. 3. Histoire et développement de la photosynthèse. 4. Pigments photosynthétiques - Structure et spectroscopie. 5. Complexes antennaires et processus de transfert d'énergie. 6. Complexes du centre réactionnel. 7. Voies de transfert d'électrons et composants. 8. Couplage chimiosmotique et synthèse d'ATP. 9. Métabolisme du carbone. 10. Génétique, assemblage et régulation des systèmes photosynthétiques. 11. Origine et évolution de la photosynthèse. Annexe 1. Lumière, énergie et cinétique

@book{doi1010029780470758472,
    author = "Blankenship, Robert E.",
    title = "Mécanismes moléculaires de la photosynthèse",
    year = "2002",
    abstract = "1. Lumière et énergie. 2. Organisation et structure des systèmes photosynthétiques. 3. Histoire et développement de la photosynthèse. 4. Pigments photosynthétiques - Structure et spectroscopie. 5. Complexes antennaires et processus de transfert d'énergie. 6. Complexes du centre réactionnel. 7. Voies de transfert d'électrons et composants. 8. Couplage chimiosmotique et synthèse d'ATP. 9. Métabolisme du carbone. 10. Génétique, assemblage et régulation des systèmes photosynthétiques. 11. Origine et évolution de la photosynthèse. Annexe 1. Lumière, énergie et cinétique",
    url = "https://doi.org/10.1002/9780470758472",
    doi = "10.1002/9780470758472",
    openalex = "W1531102271"
}

@incollection{crossref2008entomophagous,
    title = "Bactéries entomophages (bactéries entomopathogènes)",
    year = "2008",
    booktitle = "Encyclopedia of Genetics, Genomics, Proteomics and Informatics",
    url = "https://doi.org/10.1007/978-1-4020-6754-9\_5377",
    doi = "10.1007/978-1-4020-6754-9\_5377",
    pages = "612-612"
}

@article{crossref2012bacteria,
    title = "Bacteria beaten by bacteria",
    year = "2012",
    journal = "Nature",
    url = "https://doi.org/10.1038/491010c",
    doi = "10.1038/491010c",
    number = "7422",
    pages = "10-10",
    volume = "491"
}

Les centres de réaction photosynthétiques convertissent l'énergie lumineuse en énergie chimique au cours d'une série de réactions de transfert d'électrons transmembranaires, chacune avec un rendement proche de 100 %. Les structures des centres de réaction révèlent deux branches de cofacteurs liées par symétrie (dénommées A et B) qui sont fonctionnellement asymétriques ; les centres de réaction des bactéries pourpres utilisent exclusivement la voie A. Précédemment, la mutagenèse site-spécifique a permis d'obtenir des centres de réaction capables de séparation de charge transmembranaire uniquement via les cofacteurs de la branche B, mais les meilleurs rendements globaux de transfert d'électrons restent faibles. Dans une tentative de mieux réaliser les facteurs architecturaux et énergétiques sous-jacents à la directionnalité et aux rendements du transfert d'électrons, des sites au sein du complexe protéine-cofacteur ont été ciblés dans une stratégie d'évolution moléculaire dirigée qui met en œuvre une mutagenèse simplifiée et un criblage spectroscopique à haut débit. L'approche polycistronique permet la construction et l'expression efficaces d'un grand nombre de variants d'un complexe hétérooligomérique possédant deux sous-unités intimement régulées présentant une forte similarité de séquence, caractéristiques communes de nombreux assemblages de protéines transmembranaires procaryotes et eucaryotes. La stratégie a permis la découverte de plusieurs centres de réaction mutants avec une efficacité accrue de la voie B ; ils portent plusieurs substitutions qui n'ont pas été explorées ou liées en utilisant des approches traditionnelles. Ce travail élargit notre compréhension des relations structure-fonction qui dictent l'efficacité des réactions de conversion d'énergie biologique, des concepts qui aideront à la conception d'assemblages bio-inspirés capables à la fois d'une séparation de charge efficace et d'une stabilisation de charge.

@article{doi101074jbcm111326447,
    author = "Faries, Kaitlyn M et Kressel, Lucas L et Wander, Marc J et Holten, Dewey et Laible, Philip D et Kirmaier, Christine et Hanson, Deborah K",
    title = "Ingénierie à haut débit pour revitaliser une voie de transfert d'électrons vestigiale dans les centres de réaction photosynthétiques bactériens.",
    year = "2012",
    journal = "The Journal of biological chemistry",
    abstract = "Les centres de réaction photosynthétiques convertissent l'énergie lumineuse en énergie chimique au cours d'une série de réactions de transfert d'électrons transmembranaires, chacune avec un rendement proche de 100 %. Les structures des centres de réaction révèlent deux branches de cofacteurs liées par symétrie (dénommées A et B) qui sont fonctionnellement asymétriques ; les centres de réaction des bactéries pourpres utilisent exclusivement la voie A. Précédemment, la mutagenèse site-spécifique a permis d'obtenir des centres de réaction capables de séparation de charge transmembranaire uniquement via les cofacteurs de la branche B, mais les meilleurs rendements globaux de transfert d'électrons restent faibles. Dans une tentative de mieux réaliser les facteurs architecturaux et énergétiques sous-jacents à la directionnalité et aux rendements du transfert d'électrons, des sites au sein du complexe protéine-cofacteur ont été ciblés dans une stratégie d'évolution moléculaire dirigée qui met en œuvre une mutagenèse simplifiée et un criblage spectroscopique à haut débit. L'approche polycistronique permet la construction et l'expression efficaces d'un grand nombre de variants d'un complexe hétérooligomérique possédant deux sous-unités intimement régulées présentant une forte similarité de séquence, caractéristiques communes de nombreux assemblages de protéines transmembranaires procaryotes et eucaryotes. La stratégie a permis la découverte de plusieurs centres de réaction mutants avec une efficacité accrue de la voie B ; ils portent plusieurs substitutions qui n'ont pas été explorées ou liées en utilisant des approches traditionnelles. Ce travail élargit notre compréhension des relations structure-fonction qui dictent l'efficacité des réactions de conversion d'énergie biologique, des concepts qui aideront à la conception d'assemblages bio-inspirés capables à la fois d'une séparation de charge efficace et d'une stabilisation de charge.",
    url = "https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC3318735/",
    doi = "10.1074/jbc.M111.326447",
    openalex = "W2073629509",
    pmcid = "PMC3318735",
    pmid = "22247556",
    references = "doi1010079789401139533, doi101007bf00447139, doi1010160378111995005841, doi101016s0969212694000948, doi101038318618a0, doi101073pnas081078898, doi101073pnas84165730, doi101128mmbr6933733922005, doi101146annurevbiophys37032807125832"
}

Les bactéries photosynthétiques sont apparues sur Terre il y a plus de 3 Gyr. À ce jour, malgré une longue histoire évolutive, des espèces contenant des centres réactionnels à base de (bactério)chlorophylle ont été rapportées dans seulement 6 des plus de 30 phylums bactériens formellement décrits : Cyanobacteria, Proteobacteria, Chlorobi, Chloroflexi, Firmicutes et Acidobacteria. Ici, nous décrivons un isolat AP64 producteur de bactériochlorophylle a appartenant au phylum mal caractérisé Gemmatimonadetes. Cette souche semi-aérobie à pigment rouge a été isolée d'un lac d'eau douce dans le désert du Gobi occidental. Elle contient des centres réactionnels photosynthétiques de type 2 (phéophytine-quinone) pleinement fonctionnels mais n'assimile pas le carbone inorganique, suggérant qu'elle mène un mode de vie photohétérotrophe. Le séquençage complet du génome a révélé la présence d'un cluster de gènes de photosynthèse (PGC) de 42,3 kb dans son génome. L'organisation et la phylogénie de ses gènes de photosynthèse suggèrent une acquisition ancienne du PGC par transfert horizontal depuis des bactéries phototrophes pourpres. Les données présentées ici documentent que Gemmatimonadetes est le septième phylum bactérien contenant des espèces phototrophes à base de (bactério)chlorophylle. À notre connaissance, ces données fournissent les premières preuves que la phototrophie à base de (bactério)chlorophylle peut être transférée entre des phylums bactériens distants, offrant de nouveaux aperçus sur l'évolution de la photosynthèse bactérienne.

@article{doi101073pnas1400295111,
    author = "Zeng, Yonghui et Feng, Fuying et Medová, Hana et Dean, Jason et Koblížek, Michal",
    title = "Centres réactionnels photosynthétiques de type 2 fonctionnels découverts dans le phylum bactérien rare Gemmatimonadetes",
    year = "2014",
    journal = "Proceedings of the National Academy of Sciences",
    abstract = "Les bactéries photosynthétiques sont apparues sur Terre il y a plus de 3 Gyr. À ce jour, malgré une longue histoire évolutive, des espèces contenant des centres réactionnels à base de (bactério)chlorophylle ont été rapportées dans seulement 6 des plus de 30 phylums bactériens formellement décrits : Cyanobacteria, Proteobacteria, Chlorobi, Chloroflexi, Firmicutes et Acidobacteria. Ici, nous décrivons un isolat AP64 producteur de bactériochlorophylle a appartenant au phylum mal caractérisé Gemmatimonadetes. Cette souche semi-aérobie à pigment rouge a été isolée d'un lac d'eau douce dans le désert du Gobi occidental. Elle contient des centres réactionnels photosynthétiques de type 2 (phéophytine-quinone) pleinement fonctionnels mais n'assimile pas le carbone inorganique, suggérant qu'elle mène un mode de vie photohétérotrophe. Le séquençage complet du génome a révélé la présence d'un cluster de gènes de photosynthèse (PGC) de 42,3 kb dans son génome. L'organisation et la phylogénie de ses gènes de photosynthèse suggèrent une acquisition ancienne du PGC par transfert horizontal depuis des bactéries phototrophes pourpres. Les données présentées ici documentent que Gemmatimonadetes est le septième phylum bactérien contenant des espèces phototrophes à base de (bactério)chlorophylle. À notre connaissance, ces données fournissent les premières preuves que la phototrophie à base de (bactério)chlorophylle peut être transférée entre des phylums bactériens distants, offrant de nouveaux aperçus sur l'évolution de la photosynthèse bactérienne.",
    url = "https://doi.org/10.1073/pnas.1400295111",
    doi = "10.1073/pnas.1400295111",
    openalex = "W2107679249",
    references = "doi101007bf00415602, doi101023bpres000003044824695ec, doi101073pnas713971"
}

Chez tous les organismes photosynthétiques, les chlorophylles fonctionnent comme des photopigments absorbant la lumière permettant une récolte efficace de l'énergie lumineuse. La biosynthèse de la chlorophylle se déroule de manière similaire chez les protéobactéries phototrophes anoxigènes ainsi que chez les cyanobactéries et les plantes phototrophes oxygènes. Ici, la conversion biocatalytique de la protochlorophyllide en chlorophyllide est catalysée par des protochlorophyllide réductases (PORs) évolutivement et structurellement distinctes chez les phototrophes anoxigènes et oxygènes. Il est généralement admis que les phototrophes anoxigènes ne contiennent que des PORs (DPORs) sensibles à l'oxygène et fonctionnant dans l'obscurité, qui catalysent la réduction de la protochlorophyllide indépendamment de la présence de lumière. En revanche, les phototrophes oxygènes possèdent en outre (ou exclusivement) des PORs (LPORs) insensibles à l'oxygène mais dépendantes de la lumière. Sur la base de cette observation, il a été suggéré que la réduction de la protochlorophyllide dépendante de la lumière est apparue en premier lieu comme une conséquence de l'augmentation des niveaux d'oxygène atmosphérique causée par la photosynthèse oxygène chez les cyanobactéries. Ici, nous fournissons des preuves expérimentales de la présence d'une LPOR chez la bactérie α-protéobactérienne phototrophe anoxigène Dinoroseobacter shibae DFL12(T). Les essais fonctionnels in vitro et in vivo prouvent sans équivoque la réduction de la protochlorophyllide dépendante de la lumière par cette enzyme et révèlent que les LPORs ne sont pas limitées aux cyanobactéries et aux plantes. Des analyses phylogénétiques basées sur les séquences concilient nos résultats avec les hypothèses actuelles sur l'évolution des LPORs en suggérant que l'enzyme dépendante de la lumière de D. shibae DFL12(T) pourrait avoir été obtenue à partir de cyanobactéries par transfert horizontal de gène.

@article{doi101111mmi12719,
    author = "Kaschner, Marco et Loeschcke, Anita et Krause, Judith et Minh, Bui Quang et Heck, Achim et Endres, Stephan et Svensson, Vera et Wirtz, Astrid et von Haeseler, Arndt et Jaeger, Karl-Erich et Drepper, Thomas et Krauss, Ulrich",
    title = "Découverte de la première protochlorophyllide oxydoréductase dépendante de la lumière chez les bactéries phototrophes anoxigènes.",
    year = "2014",
    journal = "Molecular microbiology",
    abstract = "Chez tous les organismes photosynthétiques, les chlorophylles fonctionnent comme des photopigments absorbant la lumière permettant une récolte efficace de l'énergie lumineuse. La biosynthèse de la chlorophylle se déroule de manière similaire chez les protéobactéries phototrophes anoxigènes ainsi que chez les cyanobactéries et les plantes phototrophes oxygènes. Ici, la conversion biocatalytique de la protochlorophyllide en chlorophyllide est catalysée par des protochlorophyllide réductases (PORs) évolutivement et structurellement distinctes chez les phototrophes anoxigènes et oxygènes. Il est généralement admis que les phototrophes anoxigènes ne contiennent que des PORs (DPORs) sensibles à l'oxygène et fonctionnant dans l'obscurité, qui catalysent la réduction de la protochlorophyllide indépendamment de la présence de lumière. En revanche, les phototrophes oxygènes possèdent en outre (ou exclusivement) des PORs (LPORs) insensibles à l'oxygène mais dépendantes de la lumière. Sur la base de cette observation, il a été suggéré que la réduction de la protochlorophyllide dépendante de la lumière est apparue en premier lieu comme une conséquence de l'augmentation des niveaux d'oxygène atmosphérique causée par la photosynthèse oxygène chez les cyanobactéries. Ici, nous fournissons des preuves expérimentales de la présence d'une LPOR chez la bactérie α-protéobactérienne phototrophe anoxigène Dinoroseobacter shibae DFL12(T). Les essais fonctionnels in vitro et in vivo prouvent sans équivoque la réduction de la protochlorophyllide dépendante de la lumière par cette enzyme et révèlent que les LPORs ne sont pas limitées aux cyanobactéries et aux plantes. Des analyses phylogénétiques basées sur les séquences concilient nos résultats avec les hypothèses actuelles sur l'évolution des LPORs en suggérant que l'enzyme dépendante de la lumière de D. shibae DFL12(T) pourrait avoir été obtenue à partir de cyanobactéries par transfert horizontal de gène.",
    url = "https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25039543/",
    doi = "10.1111/mmi.12719",
    openalex = "W2139716118",
    pmid = "25039543",
    references = "doi101007bf00160154, doi1010160378111984900593, doi10108010635150802429642, doi101093bioinformaticsbtm404, doi101093molbevmsn067, doi101093molbevmst010, doi101093molbevmst024, doi101146annurevarplant042110103811, openalexw163498145"
}

@incollection{moratadeambrosini2014bacteria,
    author = "Morata de Ambrosini, V.I. et Martín, M.C. et Merín, M.G.",
    title = "BACTÉRIES | Classification des bactéries",
    year = "2014",
    booktitle = "Encyclopedia of Food Microbiology",
    url = "https://doi.org/10.1016/b978-0-12-384730-0.00027-6",
    doi = "10.1016/b978-0-12-384730-0.00027-6",
    pages = "169-173"
}

@incollection{mehlhorn2016bacteria,
    author = "Mehlhorn, Heinz",
    title = "Bacteria",
    year = "2016",
    booktitle = "Encyclopedia of Parasitology",
    url = "https://doi.org/10.1007/978-3-662-43978-4\_348",
    doi = "10.1007/978-3-662-43978-4\_348",
    pages = "290-290"
}

Le contrôle systématique des forces motrices moléculaires est essentiel pour comprendre les processus naturels de transfert d'électrons ainsi que pour améliorer l'efficacité des mimétiques artificiels des enzymes convertissant l'énergie. La photosynthèse produisant de l'oxygène utilise de manière unique des ions de manganèse comme donneurs d'électrons rapides. Introduire cette caractéristique dans la photosynthèse anoxygénique pourrait identifier des intermédiaires évolutifs et fournir des aperçus sur l'énergétique de l'oxydation biologique de l'eau. Ce travail présente des méthodes environnementales efficaces qui ajustent de manière substantielle et simultanée les potentiels redox des ions de manganèse et des cofacteurs d'une enzyme photosynthétique provenant de bactéries anoxygéniques natives, sans la nécessité de modification génétique ou de synthèse. Une coordination spontanée avec le bis-tris propane a abaissé le potentiel redox de la transition du manganèse (II) au manganèse (III) à une valeur exceptionnellement basse (\textasciitilde 400 mV) à pH 9,4 et a permis sa liaison au centre réactionnel bactérien. La liaison à un nouveau site de liaison enfoui a élevé le potentiel redox du donneur d'électrons primaire, un dimère de bactériochlorophylles, jusqu'à 92 mV également à pH 9,4 et a facilité le transfert d'électrons capable de rivaliser avec la recombinaison de charge inutile. Ces événements ont altéré la fonction du donneur d'électrons naturel et ont rendu le manganèse coordonné par BTP un modèle viable pour une alternative évolutive.

@article{doi101016jbbabio201801002,
    author = "Deshmukh, Sasmit S et Protheroe, Charles et Ivanescu, Matei-Alexandru et Lag, Sarah et Kálmán, László",
    title = "Les ions de manganèse à faible potentiel comme donneurs d'électrons efficaces dans les bactéries anoxygéniques natives.",
    year = "2018",
    journal = "Biochimica et biophysica acta. Bioénergétique",
    abstract = "Le contrôle systématique des forces motrices moléculaires est essentiel pour comprendre les processus naturels de transfert d'électrons ainsi que pour améliorer l'efficacité des mimétiques artificiels des enzymes convertissant l'énergie. La photosynthèse produisant de l'oxygène utilise de manière unique des ions de manganèse comme donneurs d'électrons rapides. Introduire cette caractéristique dans la photosynthèse anoxygénique pourrait identifier des intermédiaires évolutifs et fournir des aperçus sur l'énergétique de l'oxydation biologique de l'eau. Ce travail présente des méthodes environnementales efficaces qui ajustent de manière substantielle et simultanée les potentiels redox des ions de manganèse et des cofacteurs d'une enzyme photosynthétique provenant de bactéries anoxygéniques natives, sans la nécessité de modification génétique ou de synthèse. Une coordination spontanée avec le bis-tris propane a abaissé le potentiel redox de la transition du manganèse (II) au manganèse (III) à une valeur exceptionnellement basse (\textasciitilde 400 mV) à pH 9,4 et a permis sa liaison au centre réactionnel bactérien. La liaison à un nouveau site de liaison enfoui a élevé le potentiel redox du donneur d'électrons primaire, un dimère de bactériochlorophylles, jusqu'à 92 mV également à pH 9,4 et a facilité le transfert d'électrons capable de rivaliser avec la recombinaison de charge inutile. Ces événements ont altéré la fonction du donneur d'électrons naturel et ont rendu le manganèse coordonné par BTP un modèle viable pour une alternative évolutive.",
    url = "https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29355486/",
    doi = "10.1016/j.bbabio.2018.01.002",
    openalex = "W2788846398",
    pmid = "29355486",
    references = "doi101016jfebslet201110048, doi101016s0969212694000948, doi101021cr4004874, doi101038416076a, doi101038nature09913, doi101073pnas061514798, doi101093bioinformaticsbti315, doi101126science28954851703, doi101126science28954851724, doi101146annurevarplant042110103811"
}

En raison des récents progrès dans les méthodologies omiques, les connaissances sur la chlorophototrophie (c'est-à-dire la phototrophie basée sur la chlorophylle) chez les bactéries ont rapidement augmenté. Les chlorophototrophes sont actuellement connus pour se produire dans sept phylums bactériens : Cyanobacteria, Proteobacteria, Chlorobi, Chloroflexi, Firmicutes, Acidobacteria et Gemmatimonadetes. D'autres organismes capables de produire des chlorophylles et des centres réactionnels photochimiques peuvent encore être inconnus. Ici, nous résumons l'état actuel de la taxonomie et de la phylogénie des bactéries chlorophototrophes tel qu'il est révélé par les méthodes génomiques. Dans des cas spécifiques, nous décrivons brièvement des aperçus écophysiologiques et métaboliques importants qui ont été obtenus grâce à l'application de méthodes génomiques à ces bactéries. Au cours des 20 dernières années depuis la complétion du génome de Synechocystis sp. PCC 6803 en 1996, environ 1 100 génomes ont été séquencés, ce qui représente presque la diversité complète des bactéries chlorophotrophes connues. Ces données mènent à de nouveaux aperçus sur de nombreux processus importants, y compris la photosynthèse, la fixation de l'azote et du carbone, la différenciation et le développement cellulaires, la symbiose et la fonctionnalité des écosystèmes.

@article{doi101146annurevarplant042817040500,
    author = "Thiel, Vera et Tank, Marcus et Bryant, Donald A.",
    title = "Diversité des bactéries chlorophototrophes révélée à l'ère des omiques",
    year = "2018",
    journal = "Annual Review of Plant Biology",
    abstract = "En raison des récents progrès dans les méthodologies omiques, les connaissances sur la chlorophototrophie (c'est-à-dire la phototrophie basée sur la chlorophylle) chez les bactéries ont rapidement augmenté. Les chlorophototrophes sont actuellement connus pour se produire dans sept phylums bactériens : Cyanobacteria, Proteobacteria, Chlorobi, Chloroflexi, Firmicutes, Acidobacteria et Gemmatimonadetes. D'autres organismes capables de produire des chlorophylles et des centres réactionnels photochimiques peuvent encore être inconnus. Ici, nous résumons l'état actuel de la taxonomie et de la phylogénie des bactéries chlorophototrophes tel qu'il est révélé par les méthodes génomiques. Dans des cas spécifiques, nous décrivons brièvement des aperçus écophysiologiques et métaboliques importants qui ont été obtenus grâce à l'application de méthodes génomiques à ces bactéries. Au cours des 20 dernières années depuis la complétion du génome de Synechocystis sp. PCC 6803 en 1996, environ 1 100 génomes ont été séquencés, ce qui représente presque la diversité complète des bactéries chlorophotrophes connues. Ces données mènent à de nouveaux aperçus sur de nombreux processus importants, y compris la photosynthèse, la fixation de l'azote et du carbone, la différenciation et le développement cellulaires, la symbiose et la fonctionnalité des écosystèmes.",
    url = "https://doi.org/10.1146/annurev-arplant-042817-040500",
    doi = "10.1146/annurev-arplant-042817-040500",
    openalex = "W2793926271",
    references = "doi101111mmi12719"
}

@incollection{berman2019bacteria,
    author = "Berman, Jules J.",
    title = "Bacteria",
    year = "2019",
    booktitle = "Taxonomic Guide to Infectious Diseases",
    url = "https://doi.org/10.1016/b978-0-12-817576-7.00003-1",
    doi = "10.1016/b978-0-12-817576-7.00003-1",
    pages = "39-119"
}

Le séquençage métagénomique environnemental résolu au niveau du génome a révélé une diversité microbienne substantielle et auparavant non reconnue, pertinente pour comprendre l'écologie et l'évolution de la biosphère, offrant ainsi une vue plus nuancée de la distribution et de l'importance écologique de traits incluant la phototrophie à travers des niches diverses. Récemment, la capacité de la photosynthèse anoxigène basée sur la bactériochlorophylle a été proposée dans le phylum bactérien WPS-2 non cultivé (récemment proposé comme Candidatus Eremiobacterota) qui est en étroite association avec les mousses boréales. Ici, nous utilisons une analyse phylogénomique pour investiguer la diversité et l'évolution des WPS-2 phototrophes. Nous démontrons que les WPS-2 phototrophes montrent une divergence génétique et métabolique significative par rapport à d'autres lignées phototrophes et non phototrophes. Les génomes de ces organismes codent pour une nouvelle famille de centres réactionnels photochimiques de type II anoxigènes et d'autres protéines liées à la phototrophie qui sont à la fois phylogénétiquement et structurellement distincts de ceux trouvés chez les phototrophes décrits précédemment. Nous proposons le nom Candidatus Baltobacterales pour le clade aérobie au niveau de l'ordre des WPS-2 qui contient des lignées phototrophes, du grec pour « marécage » ou « tourbière », en référence à l'habitat typique des membres phototrophes de ce clade.

@article{doi103389fmicb201901658,
    author = "Ward, Lewis M. et Cardona, Tanai et Holland‐Moritz, Hannah",
    title = "Implications évolutives de la phototrophie anoxigène dans le phylum bactérien Candidatus Eremiobacterota (WPS-2)",
    year = "2019",
    journal = "Frontiers in Microbiology",
    abstract = {Le séquençage métagénomique environnemental résolu au niveau du génome a révélé une diversité microbienne substantielle et auparavant non reconnue, pertinente pour comprendre l'écologie et l'évolution de la biosphère, offrant ainsi une vue plus nuancée de la distribution et de l'importance écologique de traits incluant la phototrophie à travers des niches diverses. Récemment, la capacité de la photosynthèse anoxigène basée sur la bactériochlorophylle a été proposée dans le phylum bactérien WPS-2 non cultivé (récemment proposé comme Candidatus Eremiobacterota) qui est en étroite association avec les mousses boréales. Ici, nous utilisons une analyse phylogénomique pour investiguer la diversité et l'évolution des WPS-2 phototrophes. Nous démontrons que les WPS-2 phototrophes montrent une divergence génétique et métabolique significative par rapport à d'autres lignées phototrophes et non phototrophes. Les génomes de ces organismes codent pour une nouvelle famille de centres réactionnels photochimiques de type II anoxigènes et d'autres protéines liées à la phototrophie qui sont à la fois phylogénétiquement et structurellement distincts de ceux trouvés chez les phototrophes décrits précédemment. Nous proposons le nom Candidatus Baltobacterales pour le clade aérobie au niveau de l'ordre des WPS-2 qui contient des lignées phototrophes, du grec pour « marécage » ou « tourbière », en référence à l'habitat typique des membres phototrophes de ce clade.},
    url = "https://doi.org/10.3389/fmicb.2019.01658",
    doi = "10.3389/fmicb.2019.01658",
    openalex = "W2954781791",
    references = "doi10100714020332496, doi101023bpres000003044824695ec"
}

La production et l'utilisation d'antibiotiques deviennent de plus en plus courantes dans le monde entier, et le problème de la résistance aux antibiotiques augmente de manière alarmante. Les infections résistantes aux médicaments menacent la vie et la santé humaines et imposent une lourde charge à l'économie mondiale. L'origine et la base moléculaire de la résistance bactérienne résident dans la présence de gènes de résistance aux antibiotiques (ARG). Les enquêtes sur les ARG se concentrent principalement sur les environnements où les antibiotiques sont fréquemment utilisés, tels que les hôpitaux et les fermes. Cette revue de littérature résume les connaissances actuelles sur l'occurrence de bactéries résistantes aux antibiotiques dans des environnements non cliniques, tels que l'air, les eaux usées d'avions, les fientes d'oiseaux migrateurs et les zones marines, qui ont rarement été abordées dans les études précédentes. De plus, le mécanisme d'action des plasmides et des phages lors du transfert horizontal de gènes a été analysé, et le mécanisme de transmission des ARG a été résumée. Cette revue met en évidence les nouveaux mécanismes qui renforcent la résistance aux antibiotiques et le contexte évolutif de la résistance aux multiples médicaments ; en outre, certaines pistes prometteuses pour contrôler ou réduire l'occurrence et la propagation de la résistance aux antimicrobiens sont également proposées.

@article{doi101002jobm202100201,
    author = "Jian, Zonghui et Zeng, Li et Xu, Taojie et Sun, Shuai et Yan, Shixiong et Yang, Lan et Huang, Ying et Jia, Junjing et Dou, Tengfei",
    title = "Gènes de résistance aux antibiotiques chez les bactéries : Occurrence, propagation et contrôle",
    year = "2021",
    journal = "Journal of Basic Microbiology",
    abstract = "La production et l'utilisation d'antibiotiques deviennent de plus en plus courantes dans le monde entier, et le problème de la résistance aux antibiotiques augmente de manière alarmante. Les infections résistantes aux médicaments menacent la vie et la santé humaines et imposent une lourde charge à l'économie mondiale. L'origine et la base moléculaire de la résistance bactérienne résident dans la présence de gènes de résistance aux antibiotiques (ARG). Les enquêtes sur les ARG se concentrent principalement sur les environnements où les antibiotiques sont fréquemment utilisés, tels que les hôpitaux et les fermes. Cette revue de littérature résume les connaissances actuelles sur l'occurrence de bactéries résistantes aux antibiotiques dans des environnements non cliniques, tels que l'air, les eaux usées d'avions, les fientes d'oiseaux migrateurs et les zones marines, qui ont rarement été abordées dans les études précédentes. De plus, le mécanisme d'action des plasmides et des phages lors du transfert horizontal de gènes a été analysé, et le mécanisme de transmission des ARG a été résumée. Cette revue met en évidence les nouveaux mécanismes qui renforcent la résistance aux antibiotiques et le contexte évolutif de la résistance aux multiples médicaments ; en outre, certaines pistes prometteuses pour contrôler ou réduire l'occurrence et la propagation de la résistance aux antimicrobiens sont également proposées.",
    url = "https://doi.org/10.1002/jobm.202100201",
    doi = "10.1002/jobm.202100201",
    openalex = "W3205657162",
    references = "doi101073pnas713971"
}

Les micro-organismes photosynthétiques, y compris l'algue verte Chlamydomonas reinhardtii, sont essentiels aux habitats terrestres car ils initient le cycle du carbone par la conversion du CO2 en glucides organiques riches en énergie. Les habitats terrestres sont densément peuplés, et par conséquent, les interactions microbiennes médiées par des produits naturels sont inévitables. Nous avons précédemment découvert une telle interaction entre Streptomyces iranensis libérant la marginolactone azalomycine F en présence de C. reinhardtii. Il restait inconnu si l'algue percevait et réagissait à l'azalomycine F. Ici, nous rapportons que des concentrations sous-létales d'azalomycine F déclenchent la formation d'une structure multicellulaire protectrice par C. reinhardtii, que nous avons nommée gloeocapsoid. Les gloeocapsoides contiennent plusieurs cellules qui partagent plusieurs membranes et parois cellulaires et sont entourées d'une matrice spacieuse composée de polysaccharides acides. Après élimination de l'azalomycine F, les agrégats de gloeocapsoides se désassemblent facilement et les cellules individuelles sont libérées. La présence de clusters de gènes de biosynthèse de marginolactones chez de nombreux streptomycètes, leur ubiquité dans le sol, et notre observation que d'autres marginolactones telles que la desertomycine A et la monazomycine déclenchent également la formation de gloeocapsoides suggèrent une compétition inter-règne avec une pertinence écologique. De plus, les gloeocapsoides permettent la survie de C. reinhardtii à un pH alcalin et à des concentrations autrement létales d'azalomycine F. Leur structure et leur matrice de polysaccharides peuvent être ancestrales par rapport au mucus complexe formé par les membres multicellulaires des Chlamydomonadales tels que Eudorina et Volvox. Notre découverte suggère que la multicellularité peut avoir évolué pour résister à la présence de bactéries concurrentes nocives. De plus, elle souligne l'importance des produits naturels en tant que signaux microbiens, qui initient des scénarios écologiques intéressants d'attaque et de contre-défense.

@article{doi101073pnas2100892118,
    author = "Krespach, Mario K C et Stroe, Maria C et Flak, Michal et Komor, Anna J et Nietzsche, Sandor et Sasso, Severin et Hertweck, Christian et Brakhage, Axel A",
    title = "Les marginolactones bactériennes déclenchent la formation de gloeocapsoides algales, des agrégats protectifs à la veille de la multicellularité.",
    year = "2021",
    journal = "Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America",
    abstract = "Les micro-organismes photosynthétiques, y compris l'algue verte Chlamydomonas reinhardtii, sont essentiels aux habitats terrestres car ils initient le cycle du carbone par la conversion du CO2 en glucides organiques riches en énergie. Les habitats terrestres sont densément peuplés, et par conséquent, les interactions microbiennes médiées par des produits naturels sont inévitables. Nous avons précédemment découvert une telle interaction entre Streptomyces iranensis libérant la marginolactone azalomycine F en présence de C. reinhardtii. Il restait inconnu si l'algue percevait et réagissait à l'azalomycine F. Ici, nous rapportons que des concentrations sous-létales d'azalomycine F déclenchent la formation d'une structure multicellulaire protectrice par C. reinhardtii, que nous avons nommée gloeocapsoid. Les gloeocapsoides contiennent plusieurs cellules qui partagent plusieurs membranes et parois cellulaires et sont entourées d'une matrice spacieuse composée de polysaccharides acides. Après élimination de l'azalomycine F, les agrégats de gloeocapsoides se désassemblent facilement et les cellules individuelles sont libérées. La présence de clusters de gènes de biosynthèse de marginolactones chez de nombreux streptomycètes, leur ubiquité dans le sol, et notre observation que d'autres marginolactones telles que la desertomycine A et la monazomycine déclenchent également la formation de gloeocapsoides suggèrent une compétition inter-règne avec une pertinence écologique. De plus, les gloeocapsoides permettent la survie de C. reinhardtii à un pH alcalin et à des concentrations autrement létales d'azalomycine F. Leur structure et leur matrice de polysaccharides peuvent être ancestrales par rapport au mucus complexe formé par les membres multicellulaires des Chlamydomonadales tels que Eudorina et Volvox. Notre découverte suggère que la multicellularité peut avoir évolué pour résister à la présence de bactéries concurrentes nocives. De plus, elle souligne l'importance des produits naturels en tant que signaux microbiens, qui initient des scénarios écologiques intéressants d'attaque et de contre-défense.",
    url = "https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8609452/",
    doi = "10.1073/pnas.2100892118",
    openalex = "W3209632396",
    pmcid = "PMC8609452",
    pmid = "34740967",
    references = "doi101038nature20139, doi101038nrmicro2916, doi101073pnas0608949103, doi101073pnas0901870106, doi101073pnas5461665, doi101074jbcra117001068, doi101093nargkz310, doi101126science1143609, doi101126science1188800, doi105860choice272713"
}