Arnauld Vinçon-Laugier

Les mono- et diéthers de glycérol bactériens comme indicateurs de conditions environnementales.

Arnauld Vinçon-Laugier1, Cristiana Cravo-Laureau2, Isabelle Mitteau2, Vincent Grossi1

1 Laboratoire de géologie de Lyon (LGL-TPE) – Université Claude Bernard-Lyon1, CNRS, ENS Lyon-Villeurbanne – France

2 Université de Pau et des Pays de l’Adour, équipe Environnement et Microbiologie, UMR-CNRS IPREM 5254. Pau –  France

La recherche de nouveaux proxys moléculaires constitue un enjeu majeur en Sciences de la Terre, afin notamment d’améliorer la qualité des reconstructions paléo-environnementales. Parmi les biomarqueurs utilisés à ce jour, beaucoup sont des unités lipidiques (phospholipides) constitutives des membranes des cellules vivantes. Chez les organismes procaryotes, la structure chimique des phospholipides diffère fortement entre les domaines Bacteria et Archaea. Il existe toutefois des phospholipides particuliers synthétisés par les Bacteria dont la structure possède des caractéristiques communes aux deux domaines : les éthers de glycérol. A la mort des cellules bactériennes, ces lipides sont très bien préservés dans l’environnement en raison de leur structure chimique thermostable.

De manière générale, les Bacteria adaptent la structure chimique de leurs phospholipides membranaires en fonction des conditions environnementales (température, salinité, pH, etc), afin de maintenir une intégrité membranaire optimale (adaptation membranaire). A ce jour, le rôle membranaire des éthers de glycérol bactériens n’a jamais été étudié malgré le caractère singulier de ces lipides. Dans cette étude, nous avons cultivé trois souches pures de bactéries sulfato-réductrices (deux mésophiles et une thermophile) capables de synthétiser des éthers de glycérol, dans différentes conditions contrôlées de température, pH et salinité. Des modifications structurales diverses et spécifiques de ces lipides ont été mises en évidence pour certains paramètres (température ou salinité), démontrant l’implication des éthers de glycérol dans l’adaptation membranaire en réponse à des changements des paramètres physico-chimiques du milieu et suggérant l’utilisation de ces composés comme indicateurs de conditions environnementales. L’analyse de différents sites naturels actuels et anciens, caractérisés par des conditions environnementales contrastées (dont la température et/ou la salinité varient), a permis de vérifier le potentiel de certains de ces composés à être utilisés comme proxys (paléo)environnementaux.

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