Hyperthermophile

Définition

hyperthermophile qualifie un organisme très thermophile, il peut également être fortement hygrothermophile. Un tel organisme est généralement un thermophile extrême dont la température optimale de croissance est d'au moins 80 °C. Les enzymes hyperthermophiles sont des sources d'utilisations de mécanismes moléculaires pour la thermostabilité.

Taux de croissance des psychrophiles, mésophiles, thermophiles et hyperthermophiles :

Le taux de croissance est comparé entre bactéries psychrophiles, mésophiles, thermophiles et hyperthermophiles, en fonction de la température.

Explications

Les enzymes thermophiles et hyperthermophiles (également appelées thermozymes) font partie d'une autre catégorie d'enzymes appelées extrêmozymes, qui ont évolué chez les extrémophiles. Les extrêmozymes peuvent fonctionner à des niveaux élevés de sel (halozymes), dans des conditions hautement alcalines (alcalozymes), et dans d'autres conditions extrêmes (pression, acidité, etc.).

Les hyperthermophiles se développent de manière optimale à des températures comprises entre 80 et 110 °C. Représentés uniquement par des espèces bactériennes et Archéennes, ces organismes ont été isolés de tous les types d'environnements chauds terrestres et marins, y compris les milieux naturels et artificiels. Les enzymes de ces organismes (ou enzymes hyperthermophiles) ont développé des propriétés structure-fonction uniques de haute thermostabilité et une activité optimale à des températures supérieures à 70 °C.

Certaines de ces enzymes sont actives à des températures aussi élevées que 110 °C et plus. Les organismes thermophiles se développent de manière optimale entre 50 et 80 °C. Leurs enzymes (enzymes thermophiles) présentent des propriétés de thermostabilité qui se situent entre celles des enzymes hyperthermophiles et mésophiles. Ces enzymes thermophiles sont généralement actives de manière optimale entre 60 et 80 °C. Actifs à des températures élevées, les enzymes thermophiles et hyperthermophiles ne fonctionnent généralement pas bien en dessous de 40 °C.

Les enzymes synthétisées par les hyperthermophiles (bactéries et archées avec des températures de croissance optimales > 80 °C), également appelées enzymes hyperthermophiles, sont généralement thermostables (résistantes à une inactivation irréversible à haute température) et sont actives de manière optimale à des températures élevées. Ces enzymes partagent les mêmes mécanismes catalytiques avec leurs homologues mésophiles. Lorsqu'elles sont clonées et exprimées dans des hôtes mésophiles, les enzymes hyperthermophiles conservent généralement leurs propriétés thermiques, indiquant que ces propriétés sont génétiquement codées.

⭐ La théorie actuelle et les preuves circonstancielles suggèrent que les hyperthermophiles ont été les premières formes de vie à être apparues sur Terre. Les enzymes hyperthermophiles peuvent donc servir de systèmes modèles à l'usage des biologistes, chimistes et physiciens intéressés par la compréhension de l'évolution des enzymes, des mécanismes moléculaires de la thermostabilité des protéines et de la limite de température supérieure pour la fonction enzymatique. Ces connaissances peuvent conduire au développement de stratégies d'ingénierie des protéines nouvelles et / ou plus efficaces et à un large éventail d'applications biotechnologiques.

La thermophilie s'oppose à la thermophobie.

Les membranes des hyperthermophiles, dont la quasi-totalité sont des Archaea, ne sont pas composées d'acides gras mais de sous-unités répétitives du composé C5, le phytane, une substance ramifiée, saturée, isoprénoïde, qui contribue fortement à la capacité de ces bactéries à vivre. dans des environnements surchauffés. La stabilité thermique élevée des membranes archaéennes hyperthermophiles est également due à leur structure monocouche en tétraéther, car les couches interne et externe d'une membrane bicouche se séparent sous des températures très élevées.

✅ Thermus thermophilus est une bactérie hyperthermophile et thermorésistante prometteuse dans le domaine biotechnique. Trouvée dans une source chaude japonaise, cette bactérie se développe à des températures comprises entre 65 et 72 °C et peut supporter des températures allant jusqu'à 85 °C. T. thermophilus partage de nombreux gènes avec une autre bactérie extrêmophile, Deinococcus radiodurans, qui est très résistante aux radiations (radiorésistant) mais pas autant capable de résister à la chaleur extrême.

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