Delphine Losno

Développement d’une technique d’analyse de monosaccharides par HPLC-MS. Application à l’étude des lipides archéens.

Delphine Losno1,2, Sarah Coffinet2, Andrea Söllinger3, Tim Urich3, Kai-Uwe Hinrichs2

1 Université Lyon 1, ENS de Lyon

2 MARUM, Center for Marine Environmental Sciences, Univeristät Bremen

3 Department of Ecogenomics and Systems Biology, Université de Vienne

Les archées représentent le troisième domaine de la vie après les eucaryotes et les bactéries. Ce nouveau domaine de la vie est très abondant à la surface de la Terre et représente jusqu’à 20 % des procaryotes en biomasse [1]. Les archées jouent un rôle important au niveau de la biosphère de par leur implication dans le cycle des nutriments et des gaz à effet de serre. Une des spécificités des archées réside dans la structure de leur membrane cytoplasmique composée de tétraéthers isopréniques. Deux longues chaînes carbonées isopréniques sont reliées à des têtes polaires par l’intermédiaire de fonctions éthers. L’étude des membranes archéennes constitue une clef dans la compréhension de leur métabolisme et de leur écologie. Des études récentes ont mis en évidence un lien spécifique entre la structure de la chaîne isoprénique et le type de communauté archéenne. Par exemple, Elling montre en 2015 que la communauté d’archées Thaumarchaeota est la seule à synthétiser les lipides apolaires methoxy archaeol [2]. Ce type de lipides représente donc un biomarqueur chimiotaxonomique pour cette communauté d’archées. L’étude des têtes polaires pourrait affiner la spécificité du lien entre lipides et communauté archéenne. La majorité des têtes polaires étant des glycosides, le but de cette étude est de développer une méthode de séparation de monosaccharides.

Un mélange de glucose, mannose, galactose, fructose, xylose, arabinose et 3-O-méthyl-D-glucopyranose a été séparé par HPLC-MS. Une colonne ZORBAX Eclipse XDB-C18 couplée à un spectromètre de masse à source électrospray est utilisée. La phase mobile est composée d’acétate d’ammonium (solvant A) et d’acétonitrile (solvant B). Plusieurs gradients ont été testés de manière à optimiser la séparation des sept monosaccharides. La dérivatisation préalable des monosaccharides est effectuée à l’aide du 1-phenyl-3-methyl-5-pyrazolone (PMP) dans un four à 70°C pendant 30min. Les chromatogrammes obtenus montrent une très bonne séparation des hexoses et une séparation partielle des pentoses. Des tests de validation de la méthode HPLC-MS ont été effectués. Cette méthode a été utilisée pour étudier la distribution des têtes polaires des lipide issus d’une culture pure de Methanomassiliicoccus luminyensis.

Références

[1] DeLong, E. F., & Pace, N. R. (2001). Environmental diversity of bacteria and archaea. Systematic biology, 50(4), 470-478.

[2] Felix J. Elling (2015). Factors controlling the lipid composition of marine planktonic thaumarchaeota. Marum, Hinrichs Lab, University of Bremen.

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