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21 janvier 2012 6 21 /01 /janvier /2012 00:05

 

Un consortium international, impliquant des chercheurs du CEA [1], du CNRS et des universités de la Méditerranée et Pierre et Marie Curie, ainsi que des chercheurs du DOE [2] à Ames (USA), des universités du Nevada (USA), de Rio de Janeiro (Brésil), de San Luis Obispo (USA) et de Pannonia (Hongrie), vient de caractériser un nouveau groupe de bactéries magnétotactiques (MTB) capables de produire des nano-aimants de magnétite et de greigite [3] en fonction des conditions environnementales.

La caractérisation phylogénétique, physiologique et génomique de l’une de ces bactéries, nommée Desulfamplus magnetomortis BW-1, a été possible grâce à son isolement en culture et a permis ainsi d’identifier deux groupes de gènes essentiels à la formation des nano-aimants. Le premier groupe interviendrait dans la formation de nano-aimants de magnétite tandis que le second serait impliqué dans la production de nano-aimants de greigite. C’est la première fois qu’une bactérie magnétotactique produisant des cristaux de greigite est isolée en culture. Il s’agit d’une avancée majeure permettant d’élargir le champ des applications biotechnologiques de ces nanoaimants. Ces résultats sont publiés dans la revue Science du 23 décembre 2011.

Les bactéries magnétotactiques (MTB) possèdent un organite unique, appelé magnétosome, constitué de nano-cristaux magnétiques de greigite (Fe3S4) ou de magnétite (Fe3O4). Alignés comme une aiguille de boussole, ces nano-cristaux leur permettent de nager le long des lignes de champs magnétiques à la recherche du milieu le plus favorable pour leur croissance. Bien que très largement répandues dans la nature, les MTB restent difficiles à cultiver en laboratoire. Seules quelques souches de ces bactéries, capables de produire uniquement des nano-aimants de magnétite, ont pu être cultivées. Quant aux bactéries magnétotactiques formant des nano-cristaux de greigite, les chercheurs n’avaient à ce jour jamais réussi à les isoler.

Pour répondre à ce challenge, des chercheurs du CEA, du CNRS, des Universités de la Méditerranée et Pierre et Marie Curie, en collaboration avec leurs partenaires américains, brésiliens et hongrois, ont réalisé des prélèvements au Nevada et en Californie dans des milieux aquatiques constitués d’eau douce ou d’eau saumâtre. Ils ont montré la présence de bactéries magnétotactiques (MTB) produisant à la fois de la greigite et de la magnétite dans ces milieux. De plus, l’analyse phylogénétique [4] de ces bactéries leur a permis d’identifier deux nouveaux genres inconnus appartenant à la classe Deltaproteobacteria, l’une des classes bactériennes les plus étudiées. Grâce à l’analyse d’échantillons provenant d’un bassin saumâtre de la vallée de la mort en Californie, les chercheurs ont réussi à isoler et à cultiver une bactérie, nommée Desulfamplus magnetomortis BW-1, appartenant à un de ces nouveaux genres bactériens et capable de produire à la fois de la greigite et de la magnétite.

De manière générale, chez les MTB, la formation des magnétosomes est contrôlée génétiquement par un groupe de gènes, les gènes mam, qui sont spécifiques des bactéries magnétotactiques (MTB). Le séquençage du génome de la bactérie BW-1 a confirmé l’existence de ces gènes mam chez cette nouvelle espèce. Toutefois, chez BW-1, ces gènes s’organisent différemment et forment deux groupes de gènes distincts dans le génome. Le premier groupe est homologue aux gènes permettant chez les MTB la formation de nano-aimants de magnétite. Le second partage le plus de similarités avec des gènes impliqués dans la formation de nano-aimants de greigite. La formation des magnétosomes de magnétite et de greigite, chez la bactérie BW-1, serait donc régie par ces deux groupes de gènes dont l’expression serait régulée en fonction des conditions environnementales.

Un grand nombre d’applications biotechnologiques sont à l’étude pour l’utilisation des nanocristaux de magnétite produit par les MTB, notamment pour l’imagerie par résonnance magnétique, la dépollution ou l’utilisation de magnétosomes modifiés comme catalyseurs. La première mise en culture de cette nouvelle bactérie produisant de la greigite est une avancée majeure qui va permettre de caractériser ces nouveaux nano aimants et d’élargir le champ des applications potentielles des magnétosomes.

 

Les travaux de cette étude ont partiellement été financés par la Fondation pour la Recherche Médicale.

 

Référence :

A cultured greigite-producing magnetotactic bacterium in a novel group of sulfate-reducing bacteria. Christopher T. Lefèvre, Nicolas Menguy, Fernanda Abreu, Ulysses Lins, Mihály Pósfai, Tanya Prozorov, David Pignol, Richard B. Frankel, Dennis A. Bazylinski, Science , Dec/23/2011.

Contact presse :

Coline Verneau – 01 64 50 14 88 – coline.verneau@cea.fr

[1] L’Institut de biologie Environnementale et de Biotechnologie de la Direction des sciences du vivant, Cadarache.

[2] Department of Energy : équivalent du CEA aux Etats-Unis.

[3] La greigite est un minéral, un sulfure de fer qui possède des propriétés ferromagnétiques, au même titre que la magnétite.

[4] Identification par séquençage des ARN ribosomiques 16S de ces bactéries.

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commentaires

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lacroix 06/07/2012 09:08


important de vérifier l'abstract avant de diffuser. OK merci

Wackes Seppi 05/07/2012 23:48


Who is this jerk who cuts and pastes from an unknown source (and, by the way, picks an item at random to paste his fabulous discovery)?


 


The source of his piece of propaganda is not Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2012; 60: 4542-9, as claimed. This is obvious to anyone having a reasonable set of reasonably
well-connected neurones, in short: a brain.


 


What the Journal offers at the said pages is Validation of a New LC-MS/MS Method for the Detection and Quantification of Phenolic Metabolites from Tomato Sauce in Biological
Samples, by Miriam Martı́nez-Huélamo, Sara Tulipani, Xavier Torrado, Ramón Estruch, and Rosa M. Lamuela-Raventós.


 


And the abstract reads :


 


"Tomato is a good source of bioactive molecules such as vitamin C, carotenoids, and phenolic compounds. Up to now, only a few studies have evaluated the bioavailability of phenolic compounds from
tomato. This paper presents the optimization of a method for the determination of phenolics in tomato and their metabolites in human urine and plasma after ingestion of tomato sauce. The sample
preparation includes a SPE step to obtain cleaner extracts for injection in the LC-MS/MS system. The mean recovery of analytes ranged from 73 to 104% in plasma and from 65 to 106% in urine, the
accuracy was between 90.3 and 115.0% in urine and between 85.7 and 115.0% in plasma, and the precision coefficient of variation was

lacroix 05/07/2012 09:55


Why organic fruits and vegetables are better for you




Organic fruit and vegetables are much better for you – and scientists have finally been able to explain why.  Organic produce are not grown with nitrogenous fertilizers, and so have to
activate their own defence system, which, in turn, increases their levels of antioxidants.


For example, tomatoes that are organically grown have higher levels of phenolic compounds – antioxidants that protect against cardiovascular diseases, degenerative diseases and some cancers -
than conventionally-grown ones.


Even tomato juice and ketchup processed from organic tomatoes have higher phenol levels than the more popular brands, say researchers at the University of Barcelona.


In all, the researchers found 34 different phenolic compounds in the organic tomatoes they analysed.



They reckon that the greater the stress a plant experiences – by protecting itself against pests and disease – the more the polyphenols they produce.  Plants protected by insecticides
don’t suffer the same stress levels – and so don’t produce the health-giving antioxidants.


(Source: Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2012; 60: 4542-9).



La Mère Denis 22/01/2012 12:00


"ça, c'est bien vrai!"

Laurent Berthod 22/01/2012 11:44


Mon cher Sceptique,


Pour les escrolos la biodiveristé n'est pas faite pour être mise au service de l'humanité. Elle est, point. Et elle doit être  préservée pour elle-même. C'est l'idolâtrie de la nature. Homme
caca, nature bonne...

Sceptique 22/01/2012 10:57


@Laurent Berthod


Les escrolos seraient en contradiction avec leur idéologie, s'ils protestaient. Connaissaient-ils l'existence de ces bactéries équipées de molécules organo-métalliques leur
permettant de glisser sur les lignes de force d'un champ magnétisue, si j'ai bien compris? Leur existence a précédé leur découverte et la naissance de la pensée écologique. Donc elles font partie
de la...biodiversité!, qui exclut l'homme, par déchéance.


Ainsi-soit-il!

Laurent Berthod 22/01/2012 10:12


Mon cher Sceptique,


 


Vous semblez mal connaître les environnementeurs, bionimenteurs et autres escrologistes. Elevées en laboratoire, pour
eux, ne peux que signifier artificiel et frankensteinien.


 


Le véritable objectif des escrolos n'est pas le retour au naturel, mais de faire ch.. le monde par tous les moyens. Il s'agit, par la contrition/restriction matérielle
de racheter notre péché originel que constitue le désir de bien-être, de confort et de longévité. 

Sceptique 21/01/2012 16:00


Stephen G.Gould avait bien raison: l'avenir est aux bactéries, les bactéries ont un avenir. Celles qui font l'objet de ce billet ne perdront pas le Nord!


Merci pour la mise à notre disposition de cette belle recherche, que nous pourrons, je l'espère, déguster en paix. Cette fois-ci, c'est du "nano" naturel, donc respectable.