Héliobactérie
Définition
Une héliobactérie est une bactérie dotée de chlorophylle pour la photosynthèse. Les héliobactéries sont phototrophes : elles convertissent l'énergie lumineuse en énergie chimique par la photosynthèse et elles utilisent un centre de réaction de type PSI (photosystème I).
Les héliobactéries sont des bactéries phototrophes anaérobies héliophiles strictement anoxygéniques appartenant à l'embranchement Bacillota.
Heliobacterium est une héliobactérie :
morphologie et structure fine des héliobactéries : (a), (d) et (f) souche BR4 de Heliobacterium sulfidophilum; et (b), (c) et (e) souche BG29 Heliobacterium undosum.
Explications
Les héliobactéries se distinguent des autres phototrophes anaérobies anoxygéniques en ce qu'elles produisent des pigments photosynthétiques uniques (la bactériochlorophylle g est le pigment principal), n'ont aucune capacité de croissance autotrophique et, comme leurs parents non photosynthétiques, les clostridies, ont une structure cellulaire Gram-positive et sont capables de produisant des endospores résistantes à la chaleur.
La phototrophie chez les héliobactéries est réalisée à l'aide d'un centre de réaction homodimérique de type FeS (type I) qui représente l'appareil photosynthétique le plus simple connu. Nous présentons ici un résumé des propriétés écologiques, phylogénétiques, photosynthétiques et physiologiques qui distinguent les héliobactéries des autres phototrophes sur la base d'une analyse des caractéristiques du génome des héliobactéries (Heliobacterium modesticaldum souche Ice1).
Les implications des éléments de biosynthèse pigmentaire et des composants de l'appareil photosynthétique héliobactérien sont également prises en compte dans la question complexe de l'origine et de l'évolution de la photosynthèse.
Le pigment primaire impliqué est une bactériochlorophylle g, qui est unique pour le groupe et a une absorption unique, un spectre d'absorption unique, ce qui impose un environnement niche à l'héliobactérie. La phototrophie a lieu au niveau de la membrane cellulaire, ce qui ne forme pas de plis ou des compartiments comme il le fait dans une bactérie pourpre. Même si l'héliobactérie est phototrophe, elle peut se développer sans la lumière par fermentation de pyruvate.
L'ARN des arbres placent l'héliobactérie parmi les Firmicutes, mais elles ne se colorent pas comme une bactérie à gram-positive. Les héliobactéries n'ont pas de membrane externe et comme certaines autres Firmicutes (Clostridium), elles résistent à la chaleur grâce à des endospores qui contiennent des niveaux élevés de calcium et d'acide dipicolinique. Heliobacteria sont les seules Firmicutes connues pour effectuer la photosynthèse.
Le groupe Heliobacteria (à ne pas confondre avec Heliobacter), est photohétérotrophe, et a besoin de sources de carbone organique, et les héliobactéries sont exclusivement anaérobies. Les héliobactéries n'ont, jusqu'ici, été trouvées que dans les sols, et sont apparemment très répandues dans les sols gorgés d'eau de rizières. Elles sont d'avides fixateurs d'azote et ont donc probablement un rôle important dans la fertilité des rizières. La famille des héliobactériacés Heliobacteriaceae est composé de 5 genres taxonomiques.
En illustration ci-dessus, deux espèces d'héliobactéries isolées à partir de tapis cyanobactériens de deux sources chaudes sulfureuses alcalines. Les souches BR4 et BG29 sont attribuées à des bactéries phototrophes anoxygéniques de la famille des Heliobacteriaceae, car elles possèdent les propriétés uniques de ce taxon : anaérobiose stricte, formation de bactériochlorophylle, absence de membranes intracytoplasmiques étendues et de chlorosomes, structure de paroi cellulaire inhabituelle et lien phylogénétique avec les eubactéries gram-positives à faible G+C.
Synonymes, antonymes
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