Recherche Avancée

Thèse soutenue

Contribution a l'étude du métabolisme du soufre et de l'azote chez deux archaebactéries méthanogènes

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Auteur / Autrice : Lakshmi Bhatnagar
Direction : Jean-Paul Aubert
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Biochimie option Microbiologie
Date : Soutenance en 1985
Etablissement(s) : Paris 7

Résumé

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Un appareillage simple et efficace a été mis au point pour la culture de bactéries méthanogènes. Grâce à ce système, la nutrition soufrée et azotée de Methanobacterium (Mb. ) ivanovi et de Mb. Thermoautotrophicum souche delta H a été étudiée. En présence de mercapto-2-éthanol, agent réducteur non métabolisé, il a été montré que, en plus du sulfure, Mb. Ivanovi utilise le soufre élémentaire, la cystéine, et la méthionine comme source de soufre et que Mb. Thermoautotrophicum utilise le soufre élémentaire et la cystéine. Les autres composés testés n'ont aucun effet (sulfate) ou inhibent (sulfite, thiosulfate et dithionite) la croissance et la méthanogénèse des deux souches. En ce qui concerne la nutrition azotée, outre l'ammoniaque, (i) seule la glutamine est utilisée comme source d'azote chez Mb. Ivanovi, (ii) la glutamine et l'urée sont utilisées comme sources Irazote chez Mb. Thermoautotrophicum. Les autres composés testés n'ont aucun effet (nitrate chez la souche delta H) ou inhibent (nitrite) la croissance et la méthanogénèse des deux souches. La mesure des activités glutamine synthétase (GS), glutamate synthase (GOGAT) et alanine déshydrogénase (ADH) chez les deux souches suggèrent l'existence d'une voie GS-GOGAT pour l'assimilation de l'ammoniaque. A des concentrations élevées d'ammoniaque l'ADH pourrait jouer un rôle. Par contre, la glutamate déshydrogénase n'a pas été détectée chez ces méthanogènes. La GS de Mb. Ivanovi a été purifiée à homogénéité. C'est un dodécamère d'environ 600. 000 daltons composé d'un seul type de sous-unité, thermostable et insensible à l'oxygène. Son pI est de 4,6. Son activité n'est pas régulée par un système d'adénylation mais elle est sensible à une inhibition allostérique. Aucune réaction croisée n'a été détectée entre la GS de Mb. Ivanovi et des anticorps contre la GS d'Escherichia coli, d'Anabaena 7120 ou de Bacillus megaterium. Des mutants de 141 ivanovi auxotrophes pour la glutamine ont été caractérisés. Ces mutants ont une activité GS fortement diminuée par rapport à celle de la souche sauvage. En utilisant la technique de Southern, de l'homologie a été mise en évidence entre les gènes de structure de la nitrogénase (nifHDK) de K. Pneumoniae et d'Anabaena et l'ADN de Mb. Ivanovi et Mb. Thermoautotrophicum. De plus, de l'homologie avec le gène de structure de la GS (glnA) d'Anabaena a été détectée dans l'ADN de Mb. Ivanovi.