CHAPITRE II
Les bactéries marines hydrocarbonoclastes
et leurs mécanismes d’action
70
maintenus à de faibles concentrations par la consommation de méthanogènes hydrogénotropes
archaïques, qui les utilisent pour la croissance et comme source d'énergie; produisant de l'eau
et du méthane. L'acétate produit peut également être utilisé par les archaea méthanogènes
acétotrophes, qui produisent du CO 2 et du méthane (Gieg et al., 2014). Dans les écosystèmes,
en revanche, où il existe des accepteurs d'électrons finaux, l'acétate et l'hydrogène produits
par les fermentations primaires et / ou secondaires sont utilisés pour la croissance
organochiol-biologique de diverses espèces bactériennes anaérobies (figure 21).
II.9 Gènes impliqués dans la biodégradation.
Diverses voies de dégradation et des gènes cataboliques pour la biodégradation de chaque
groupe d'hydrocarbures ont été rapportées dans la littérature (Hendrickx et al., 2006). Selon la
longueur de la chaîne et le type de l’hydrocarbure pétrolier, différentes enzymes sont
nécessaires pour introduire de l'oxygène dans le substrat afin de commencer la biodégradation
(Zenati, 2018).
Plusieurs systèmes d'alcane hydroxylase ont été isolés, caractérisés et analysés, et ces
enzymes appartiennent à différentes familles.
Sur la base du type de substrats dégradés, ils sont classés en: méthane et propane
monooxygénase (MMOs), butane oxygénase (BMOs), alkane-hydroxylase AlkB, cytochrome
p450 alkane hydroxylase oxydant des alcanes de C 5 à C 12 et alkanes monooxygénase pour les
alcanes de longue chaîne (LadA) qui oxydent les alcanes avec plus de 20 atomes de carbone
(Catania, 2018).
Les microorganismes capables d'utiliser des alcanes non gazeux ont souvent en commun le
système enzymatique Alk. Ce système a fait l’objet d’une étude approfondie chez
Alcanivorax burkumensis, un système modèle des bactéries marines hydrocarbonoclastes. Ce
système utilise une gamme assez large d'hydrocarbures comme seule source de carbone et
d'énergie (hydrocarbures à chaîne linéaire jusqu'à C 32 ; isoprénoïdes; alkyl-cycloalcanes) (Hara
et al., 2003 ; Yakimov et al., 2007). En 2006, son génome a été séquencé, révélant que la
capacité d’Alcanivorax à dégrader davantage de substrats hydrocarbonés est donnée par la
présence de différentes voies cataboliques impliquant deux systèmes d’alcane-hydroxylase
(alkB1 et alkB2) et trois alcane monoxygénases du cytochrome P450. L'expression de ces
systèmes cataboliques est régulée par la présence et de la nature des polluants.
Les gènes Alk sont présents dans de nombreuses espèces bactériennes responsables de la
dégradation des n-alcanes.
Les bactéries marines hydrocarbonoclastes
et leurs mécanismes d’action
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maintenus à de faibles concentrations par la consommation de méthanogènes hydrogénotropes
archaïques, qui les utilisent pour la croissance et comme source d'énergie; produisant de l'eau
et du méthane. L'acétate produit peut également être utilisé par les archaea méthanogènes
acétotrophes, qui produisent du CO 2 et du méthane (Gieg et al., 2014). Dans les écosystèmes,
en revanche, où il existe des accepteurs d'électrons finaux, l'acétate et l'hydrogène produits
par les fermentations primaires et / ou secondaires sont utilisés pour la croissance
organochiol-biologique de diverses espèces bactériennes anaérobies (figure 21).
II.9 Gènes impliqués dans la biodégradation.
Diverses voies de dégradation et des gènes cataboliques pour la biodégradation de chaque
groupe d'hydrocarbures ont été rapportées dans la littérature (Hendrickx et al., 2006). Selon la
longueur de la chaîne et le type de l’hydrocarbure pétrolier, différentes enzymes sont
nécessaires pour introduire de l'oxygène dans le substrat afin de commencer la biodégradation
(Zenati, 2018).
Plusieurs systèmes d'alcane hydroxylase ont été isolés, caractérisés et analysés, et ces
enzymes appartiennent à différentes familles.
Sur la base du type de substrats dégradés, ils sont classés en: méthane et propane
monooxygénase (MMOs), butane oxygénase (BMOs), alkane-hydroxylase AlkB, cytochrome
p450 alkane hydroxylase oxydant des alcanes de C 5 à C 12 et alkanes monooxygénase pour les
alcanes de longue chaîne (LadA) qui oxydent les alcanes avec plus de 20 atomes de carbone
(Catania, 2018).
Les microorganismes capables d'utiliser des alcanes non gazeux ont souvent en commun le
système enzymatique Alk. Ce système a fait l’objet d’une étude approfondie chez
Alcanivorax burkumensis, un système modèle des bactéries marines hydrocarbonoclastes. Ce
système utilise une gamme assez large d'hydrocarbures comme seule source de carbone et
d'énergie (hydrocarbures à chaîne linéaire jusqu'à C 32 ; isoprénoïdes; alkyl-cycloalcanes) (Hara
et al., 2003 ; Yakimov et al., 2007). En 2006, son génome a été séquencé, révélant que la
capacité d’Alcanivorax à dégrader davantage de substrats hydrocarbonés est donnée par la
présence de différentes voies cataboliques impliquant deux systèmes d’alcane-hydroxylase
(alkB1 et alkB2) et trois alcane monoxygénases du cytochrome P450. L'expression de ces
systèmes cataboliques est régulée par la présence et de la nature des polluants.
Les gènes Alk sont présents dans de nombreuses espèces bactériennes responsables de la
dégradation des n-alcanes.