Le cycle de Krebs, cœur-même de notre métabolisme, et l’origine de la vie

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Japon | Biologie : médecine, santé, pharmacie, biotechnologie
27 février 2018

Un cycle de Krebs d’un tout nouveau genre a été découvert par des chercheurs japonais chez la bactérie Thermosulfidibacter takaii. Le projet, dirigé par le Professeur Takuro Nunoura du Research and Development Center for Marine Biosciences de la JAMSTEC (Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology), a été réalisé en collaboration avec l’Université d’Hokkaido, l’Université de Kyoto et le National Institute of Technology and Evaluation (NITE).

Ce cycle essentiel du métabolisme, qui intervient à la suite de la glycolyse, commun à la plupart des organismes aérobies (bactéries, archées, eukaryotes), est l’un des plus primitifs jamais découverts à ce jour.

L’une de ses caractéristiques exceptionnelles est sa réversibilité. Contrairement aux cycles de Krebs connus jusqu’à présent, celui-ci semble en effet capable de changer la direction de ses réactions en fonction des sources de carbone disponibles. Cette propriété permettrait à l’organisme de faire face à des variations brutales des conditions environnementales.

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Une cellule de Thermosulfidibacter takaii.
Credit : Hokkaido University

Jusqu’à aujourd’hui aucun autre organisme possédant un tel cycle de Krebs, c’est-à-dire qui utilise les mêmes enzymes pour fixer le carbone (tel un organisme autotrophe, capable de générer sa propre matière organique à partir d’éléments minéraux) et pour la décarboxylation (organisme hétérotrophe, incapable de synthétiser lui-même ses composants et qui recourt donc à des sources de matières organiques exogènes), n’avait été découvert.

Ces résultats font donc émerger une nouvelle hypothèse dans le débat concernant l’origine de la première forme de vie. Autotrophique ou hétérotrophique ? L’apparition de la vie aurait tout autant pu être mixotrophique selon cette découverte, avec des premiers organismes faisant varier leur métabolisme selon la disponibilité organique ou inorganique sur une planète Terre primitive.

Référence : Takuro Nunoura, et al. A primordial and Reversible TCA Cycle in a facultatively chemolithoautotrophic thermophile. Science, 2018.

Rédaction : Thibaut Dutruel, ch.mission.sdv chez ambafrance-jp.org

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