Protéobactéries : ce qu’elles sont, caractéristiques, sous-phylles, exemples

Introduction

Les Protéobactéries sont un groupe de bactéries à Gram négatif, très diversifié, qui comprend environ 65% de toutes les espèces de bactéries connues, avec une grande variété de formes et de fonctions.​

Définir les Protéobactéries

Les Protéobactéries sont un phylum de microorganisms qui comprennent une grande diversité de bactéries à Gram négatif.​ Elles sont caractérisées par la présence d’une membrane externe contenant du lipopolysaccharide, qui leur confère une résistance aux antibiotiques et une capacité à se multiplier dans des environnements variés.​

Ces bactéries sont ubiquitaires, c’est-à-dire qu’elles peuvent être trouvées dans presque tous les écosystèmes, allant des sols et des eaux douces aux océans et aux organismes vivants.​ Les Protéobactéries jouent un rôle crucial dans de nombreux processus écologiques, tels que la décomposition des matières organiques, la fixation de l’azote et la photosynthèse.​

Elles sont également connues pour leur capacité à former des associations symbiotiques avec d’autres organismes, telles que les plantes et les animaux, et pour leur rôle dans la santé humaine, en tant que pathogènes ou en tant que composants de la flore normale.​

Caractéristiques générales

Les Protéobactéries partagent des caractéristiques communes, notamment la présence d’une membrane externe, une grande diversité métabolique et une capacité à adapter leur métabolisme aux conditions environmentales.​

Cellular respiration

La respiration cellulaire est un processus essentiel pour les Protéobactéries, qui leur permet de générer de l’énergie à partir de molécules organiques.​ Les Protéobactéries peuvent utiliser différentes voies métaboliques pour la respiration cellulaire, telles que la respiration aérobie, anaérobie ou micro-aérophile.​

Certaines espèces de Protéobactéries, comme les Pseudomonas, ont développé des mécanismes de respiration particuliers, tels que la dénitrification ou la réduction des sulfates, qui leur permettent de survivre dans des environnements pauvres en oxygène.​

La diversité des voies de respiration cellulaire chez les Protéobactéries leur permet d’occuper une grande variété d’environnements, allant des sols aux eaux douces et marines, en passant par les écosystèmes humains et animaux.​

Fixation de l’azote

La fixation de l’azote est un processus crucial pour les écosystèmes, car il permet de convertir l’azote atmosphérique (N2) en forme utilisable par les organismes vivants.​ Certaines espèces de Protéobactéries, telles que Rhizobia et Frankia, ont développé cette capacité.​

Ces bactéries vivent en symbiose avec des plantes légumineuses et fixent l’azote en échange de carbohydrates.​ La fixation de l’azote est catalysée par l’enzyme nitrogenase, qui est sensible à l’oxygène.​

Les Protéobactéries fixatrices d’azote jouent un rôle clé dans les écosystèmes terrestres et aquatiques, en fournissant une source d’azote pour les plantes et les autres organismes.​ Cette capacité leur permet de coloniser des environnements pauvres en azote.

Sous-phylles des Protéobactéries

Les Protéobactéries sont subdivisées en cinq sous-phylles majeures ⁚ Alphaproteobacteria, Betaproteobacteria, Gammaproteobacteria, Deltaproteobacteria et Epsilonproteobacteria, chacune regroupant des espèces ayant des caractéristiques spécifiques.

Alphaproteobacteria

Les Alphaproteobacteria sont un sous-phylum de Protéobactéries comprenant des bactéries à Gram négatif, généralement oxydoréductases, qui vivent dans des environnements très variés, tels que les sols, les eaux douces et marines, ainsi que les organismes vivants.

Ces bactéries sont souvent impliquées dans la dégradation de molécules organiques complexes, comme les composés aromatiques et les hydrocarbures. Certaines espèces d’Alphaproteobacteria sont capables de fixer l’azote atmosphérique, tandis que d’autres sont impliquées dans la décomposition de la matière organique.

Des exemples d’Alphaproteobacteria incluent les genres Rhodobacter, Caulobacter et Bradyrhizobium, qui jouent un rôle important dans l’écosystème en décomposant les matières organiques et en fournissant des nutriments essentiels aux plantes.​

Betaproteobacteria

Les Betaproteobacteria constituent un autre sous-phylum important de Protéobactéries, regroupant des bactéries à Gram négatif qui se rencontrent dans des environnements très divers, tels que les eaux douces et marines, les sols, les sédiments et les organismes vivants.​

Ces bactéries sont souvent impliquées dans des processus de dégradation de molécules organiques complexes, comme les composés aromatiques et les hydrocarbures.​ Certaines espèces de Betaproteobacteria sont capables de dégrader des polluants industriels, comme les composés chlorés.​

Des exemples de Betaproteobacteria incluent les genres Neisseria, Alcaligenes et Burkholderia, qui jouent un rôle clé dans l’écosystème en décomposant les matières organiques et en influençant les cycles biogéochimiques.​

Gammaaproteobacteria

Les Gammaaproteobacteria forment un sous-phylum de Protéobactéries très diversifié, comprenant des bactéries à Gram négatif qui occupent une grande variété d’environnements, tels que les océans, les estuaires, les sols et les organismes vivants.​

Ces bactéries jouent un rôle crucial dans les processus de décomposition, de fermentation et de fixation de l’azote, ainsi que dans la production de vitamines et d’autres molécules bioactives.​

Des exemples de Gammaaproteobacteria incluent les genres Pseudomonas, Legionella et Vibrio, qui comptent parmi les plus connus pour leurs propriétés pathogènes et leur capacité à causer des maladies chez l’homme et les animaux.​

Deltaproteobacteria et Zetaproteobacteria

Les Deltaproteobacteria et les Zetaproteobacteria forment deux sous-phylums de Protéobactéries qui regroupent des bactéries à Gram négatif ayant des caractéristiques métaboliques particulières.​

Les Deltaproteobacteria comprennent des bactéries sulfato-réductrices, capables de réduire les sulfates en sulfures, ce qui leur permet de jouer un rôle clé dans le cycle du soufre.​

Les Zetaproteobacteria, quant à elles, regroupent des bactéries qui ont été découvertes récemment et qui sont principalement associées à des écosystèmes marins.​

Ces deux groupes de bactéries sont encore mal connus, mais ils offrent un grand potentiel pour la découverte de nouvelles enzymes et de nouveaux mécanismes biochimiques.​

Epsilonproteobacteria

Les Epsilonproteobacteria constituent un sous-phylum de Protéobactéries qui regroupe des bactéries à Gram négatif, essentiellement composé d’espèces thermophiles et halophiles.​

Ces bactéries sont souvent associées à des écosystèmes extrêmes, tels que les sources chaudes, les volcans et les milieux hypersalins.

Les Epsilonproteobacteria comprennent des genres tels que Campylobacter, Helicobacter et Wolinella, qui sont impliqués dans la pathogénicité chez l’homme et les animaux.​

Certaines espèces d’Epsilonproteobacteria ont également été signalées comme étant impliquées dans la dégradation de composés organiques complexes et dans la formation de biofilms.​

Ces bactéries présentent un intérêt particulier en raison de leur capacité à survivre dans des conditions extrêmes et à jouer un rôle clé dans les écosystèmes naturels.​

Exemples de Protéobactéries

Les Protéobactéries comprennent des espèces bien connues telles que Escherichia coli, Salmonella, Pseudomonas aeruginosa, Legionella pneumophila et Rickettsia prowazekii, entre autres.​

Pathogénicité

Certaines Protéobactéries sont pathogènes pour l’homme et les animaux, causant des maladies infectieuses graves.​ Parmi ces pathogènes, on trouve des espèces de genres tels que Salmonella, Escherichia, Yersinia, Legionella et Francisella.​

Ces bactéries pathogènes utilisent divers mécanismes pour infecter l’hôte, tels que l’adhésion, la invasion, la production de toxines et l’évasion du système immunitaire.

Symbiose et microbiologie environnementale

Les Protéobactéries jouent un rôle essentiel dans les écosystèmes, notamment en établissant des symbioses avec d’autres organismes. Par exemple, certaines espèces de Rhizobia fixes l’azote atmosphérique en symbiose avec les légumineuses.​

• Les bactéries du genre Nitrosomonas et Nitrobacter oxydent les composés azotés, contribuant ainsi au cycle de l’azote.​
• Les espèces de Pseudomonas et Burkholderia dégradent les polluants organiques et inorganiques, participant à la détoxification des sols et des eaux.​

Les Protéobactéries sont également impliquées dans la décomposition de la matière organique, la formation de biofilms et la biocorrosion.​ Elles contribuent ainsi à la santé des écosystèmes et à la qualité de l’environnement.​