Mort et résurection d'une bactérie

[absent]

très interressant, serais-ce la limite entre la vie et la mort ?! impréssionante tout de même cette bactérie !

Comment Deinococcus radiodurans survi à une irradiation mortelle ?
Source : INSERM, le 31/09/2006 à 15h34


Miroslav Radman, professeur à l'Université René Descartes à Paris et directeur de l'Unité 571 Inserm et ses collaborateurs viennent de découvrir par quel mécanisme la bactérie Deinococcus radiodurans est capable de ressusciter en quelques heures en réparant et réorganisant son ADN. Ce processus lui permet ainsi de survivre à des conditions extrêmes dans des zones arides et à des doses de rayonnements mortelles pour tout autre organisme. Cette découverte fondamentale pourrait jeter les bases d’une médecine régénérative, notamment applicable aux pathologies neuronales. Plus largement, les chercheurs estiment que cette bactérie « est susceptible d’ensemencer la vie sur des planètes stériles ».

En 1956, on découvrit avec étonnement qu’une bactérie survivait dans les conserves de viande après le traitement de « choc » que constitue une stérilisation par rayonnement gamma. Deinococcus radiodurans, capable de survivre à une irradiation d’une dose 5000 fois la dose mortelle chez l’homme, n’en finit plus dès lors d’être scrutée par la communauté scientifique. On la retrouva dans des environnements arides, dans le sable du désert, là où seules quelques rares bactéries peuvent survivre.

L’étude de Deinococcus radiodurans a montré que sous l’effet de ces conditions extrêmes l’ADN de la bactérie était éclatée en plusieurs centaines de fragments et les chromosomes littéralement pulvérisés. Pourtant, en seulement quelques heures, D.radiodurans reconstitue entièrement son patrimoine génétique et revient à la vie. Une résurrection en quelque sorte.

L’équipe de chercheurs (K. Zahradka, A. Lindner et Dea Slade) dirigée par Miroslav Radman de l’unité Inserm 571 à la faculté de Médecine Necker-Enfants Malades et de l’Université René Descartes vient d’en élucider le mécanisme pour la première fois.

Il s’agit d’un système de réparation en deux étapes, inconnu à ce jour. La première phase consiste à rassembler dans l’ordre correct tous les fragments en une chaîne linéaire ; tous les morceaux seront utilisés comme modèle pour initier la synthèse d’ADN et allonger la chaîne par simple brin. La deuxième phase de recombinaison génétique consiste à reconstituer les chromosomes circulaires de la cellule par « crossing over ». Une fois le génome restauré à l’identique, la synthèse des protéines est à nouveau opérationnelle : la cellule est vivante alors qu’on pouvait la considérer comme « cliniquement morte ».

Cette découverte fondamentale pourrait être la base d'une nouvelle médecine régénérative ; on peut ainsi imaginer "ressusciter" des neurones morts et vaincre les pathologies dégénératives du cerveau.

Ce processus de réassemblage de l’ADN, s’il est reproduit in vitro, permettrait également de créer des mosaïques génomiques à partir du patrimoine génétique de tous les organismes vivants et de jeter les bases de la future biologie synthétique.

Selon Miroslav Radman, « la bactérie Deinococcus radiodurans serait peut-être le meilleur candidat pour ensemencer la vie sur les planète stériles. »

[absent]

Du nouveau :

La championne de la résistance à la radioactivité livre un secret de plus

Par Jean-Luc Goudet - Futura-Sciences, le 26/03/2007 à 07h19

L’extraordinaire résistance aux radiations d’une bactérie, Deinococcus radiodurans, lui a valu une célébrité mondiale et suscité quelques fantasmes. En octobre dernier, Miroslav Radman et son équipe avaient décrypté sa recette pour réparer son ADN mis en charpie. Aujourd’hui, une équipe américaine ajoute un nouvel ingrédient, le manganèse, et affirme que des protéines doivent jouer un rôle déterminant.

Depuis qu’elle a été découverte, en 1956, barbotant en pleine forme dans des conserves traitées par une dose massive de radioactivité, la bactérie Deinococcus radiodurans n’en finit pas d’étonner les scientifiques. Cette championne de la survie résiste mieux que personne à tout ce que les organismes vivants abhorrent : les ultraviolets, la radioactivité, l’eau oxygénée, l'acidité, le chaud (52 °C), le froid (-45 °C), le dessèchement et même le vide sans oublier l’absence de nourriture. On la trouve bien sûr dans des milieux aux conditions de vie très difficiles mais aussi… partout ailleurs car cette originale aime également le confort.

Pour expliquer cette exceptionnelle résistance, et particulièrement celle aux rayonnements ionisants (cette bactérie tient le coup à 10 000 Gy - grays - alors que Escherichia coli, une autre bactérie, périt à 60 Gy), on évoque depuis longtemps un mystérieux mécanisme de réparation de l’ADN, qui pourrait encore agir après la destruction quasi-totale des chromosomes et plasmides constituant son génome. Pour décrire ce retour à une vie normale après ce qui serait un arrêt de mort chez les autres organismes vivants, on parle parfois de « résurrection ». Certains, fortement impressionnés, font même de cet être hors norme un extraterrestre : Deinococcus radiodurans nous serait venue de Mars ou d’ailleurs, transportée par une météorite ou obligeamment déposée par une soucoupe volante. D’autres, et non des moindres, en font un candidat pour peupler la planète Mars, justement.

Parmi eux figure Miroslav Radman, professeur à l'Université René Descartes (Paris) et directeur de l'Unité 571 de l’Inserm. En 2006, lui et son équipe ont démonté le mécanisme de réparation de l’ADN. L’opération se ferait en deux phases. La première reconstitue les parties détruites en se servant des morceaux d’ADN restants et en s’aidant d’une certaine redondance dans les gènes. La seconde recombine l’ADN pour fabriquer de nouveaux chromosomes. Et le tour est joué.

[FlyingBee]

Salam far_solitaire,
Merci pour l'article car trés interessant de savoir comment une si petite créature arrive a survivre la ou l'hunain serait anéatis...

Il s’agit d’un système de réparation en deux étapes, inconnu à ce jour. La première phase consiste à rassembler dans l’ordre correct tous les fragments en une chaîne linéaire ; tous les morceaux seront utilisés comme modèle pour initier la synthèse d’ADN et allonger la chaîne par simple brin. La deuxième phase de recombinaison génétique consiste à reconstituer les chromosomes circulaires de la cellule par « crossing over ». Une fois le génome restauré à l’identique, la synthèse des protéines est à nouveau opérationnelle : la cellule est vivante alors qu’on pouvait la considérer comme « cliniquement morte ».

Aussi, si la bactérie était réellement morte au moment de son irradiation, alors comment arrive -t-elle a achever ce processus complexe de réparation de son génome? La bactérie n'était pas si morte que ça ou même pas du tout
A mon avis, le titre "Mort et résurection d'une bactérie" et surtout les deux mots soulignés sont scientifiquement non correct surtout pour nous musulmans qui croyons au seul pouvoir de résuréction divin.

[saryta]

Une petite précision

La deuxième phase de recombinaison génétique consiste à reconstituer les chromosomes circulaires de la cellule par « crossing over ».

Le crossing over est une recombinaison de gènes entre deux chromosomes homologues, lors de la méiose (division cellulaire ayant lieu lors de la formation des gamètes, chez les les espèces diploïdes, c'est à dire ayant 2n chromosomes)! Or, les bactéries sont haploïdes (elles n'ont qu'un seul chromosome), alors je ne vois vraiment pas comment un crossing-over pourrait avoir lieu!

[wilaya]

Merci pour l'article Far, c'est fort interressant !
je salue au passage monsieur FlyingBee!

Bjr Saryta ! la plupart des bactéries n'ont en effet qu'un seul chromosome mais ce n'est pas la règle, certaines en ont Deux identiques, car répliqués.
Deinococcus radiodurans fait partie de ces bactéries qui ont deux chromosomes identiques.
Si sur un chromosome la lésion ne porte que sur un brin d'ADN, pas de problème, c'est la méthode classique : utilisation du brin intact pour fabriqué le complémentaire qui manque. Le problème c'est quand la lésion porte sur le double brin, c'est à ce moment là que le 2ème chromosome intervient, par recombinaison homologue(ce que tu appelles crossing over, sauf que là il n'y a pas d'échange de morceau de chromosome) le chromosome lésé, va utiliser le chromosome intact comme modèle pour fabriquer les morceaux d'ADN qu'il lui manque. Là où les Deinococcus sont exceptionnel, c'est qu'elles ont la capacités de réparer rapidement un grand nombre de ces lésions doubles brins qui sont considérés comme les plus létales. Ces bactéries sont capable d'utiliser un double brin pour initier la recombinaison nécessaire à leur réparation, alors que pour les autres bactéries, l'initiation ne se fait qu'à partir d'un simple brin. Ces bactéries comme toutes celles du genre Deinococcus sont des bactéries des milieux extrêmes, on peut donc supposer que cette capacité de réparation de l'ADN est une adaptation spécifique lié à leur milieu de vie, ce serait donc une spécialisation apparu au cours de leur évolution.


PS : @ Flying : au contraire je pense que les mots soulignés sont scientifiquement correct, par contre religieusement parlant ça l'est moins, puisque pour nous c'eest l'âme qui détermine l'être vivant.
Scientifiquement un être est considéré comme vivant s'il possède la capacité, de respirer, de se nourrir, de croître, de se reproduire, de naître et de mourir

[saryta]

Merci wilaya! Je ne savais pas qu'il y avait des bactéries diploîdes.

[absent]

je vous ramene quelques précisions et commentaires par quelques connaisseurs sur Futura, il parait que la bactérie a un stock de 8 exemplairesdu matériel génétique

Quelques petites recherches ce matin, suite aux mêmes interrogations, m'ont appris que le génome de cette charmante créature a été entièrement séquencé, et qu'elle possède en régime courant 8 copies du matériel génétique.

Dans les mécanismes originaux il y a :

- arrêt de tout transcodage de l'ADN en cas d'alarme (pour pas faire des protéines bizarres);

- corrélations entre morceaux pour reconstituer le puzzle,

- identification et extractions des zones d'ADN considérées comme anormales, et éjection desdits hors de la cellule;

- reconstruction d'un exemplaire propre;

- reprise du transcodage quand tout le ménage est terminé.


Tout cela suppose au passage que toute la machinerie nécessaire soit en place AVANT l'alarme, y compris tout ce qui est nécessaire à la survie sans transcodage de l'ADN.

Opinion personnelle: ça paraît hautement spécialisé, et espérer transporter cela à nos cellules, c'est en gros comme espérer nous faire pousser des ailes sous prétexte qu'on a compris que ça intervenait dans le vol des oiseaux...


Mathématiquement parlant, c'est assez logique, puisque avec 8 exemplaires la probabilité que la même séquence soit perdu dans les 8 copies est extremement faible (0.0000001)

on peut donc supposer que cette capacité de réparation de l'ADN est une adaptation spécifique lié à leur milieu de vie, ce serait donc une spécialisation apparu au cours de leur évolution.

Tout à fait, cette bactérie a dûe certainment vivre dans des milieux à haute irradiations

@Flying :

je ne peut te répondre car je ne connais tout simplement pas la définition exacte et scientifique de la mort

[wilaya]

On sait aussi que le nucléotide de cette bactérie est en forme de toroïde, ce qui évite la dispersion des fragments dans la cellule lors de l'irradiation, et ça maintient donc la proximité des extrémités et la continuité linéaire du génome fragmenté. ça favoriserait la réparation par recollement des extrémités.

Il a été proposé également que les différentes copies du génome soient préalignées ce qui favoriserait la recherche d'homologie dans un mécanisme de réparartion par recombinaison homologue. Mais ça reste une simple proposition, autrement dit une hypothèse qui reste a vérifier!