Chapitre I
Synthèse bibliographique
17
L'autre mécanisme impliqué dans l'efflux de zinc est un système de RND transporteur qui
transporte le zinc à travers la paroi des cellules (pas simplement la membrane) des bactéries
Gram négatives et est actionné par un gradient de protons et pas un ATP (Spain et Alm, 2003).
Résistance au cadmium
Le cadmium est un métal non-essentiel pouvant être toxique, et ceci même à faible concentrations.
Ce métal entre dans la bactérie à travers des systèmes de transport d'ion divalents, tels que les
transporteurs du Mn2+ et du Mg2+. L'efflux du Cd2+ est effectué par des ATPases chez les
bactéries à Gram positif et par une pompe à efflux ou un transporteur CDF (Cation Diffusion
Facilitator) chez les bactéries à Gram négatif, telles que Pseudomonas (Boufligha et al , 2013).
III. La bioremédiation par les microorganismes:
Les bactéries sont capables de réduire, oxyder, séquestrer, volatiliser les polluants. L’exploitation
de leurs extraordinaires capacités métaboliques permet d’envisager leur utilisation dans des
procédés efficaces et peu coûteux de traitement biologique des eaux ou sols contaminés, en
particulier par des métaux traces. Elle concerne notamment l’Al, le Cr, le Mn, le Zn, le Pb, le Cu,
le Ni, l’As, le Sn, le Cd, le Ti, l’Hg, etc. (Bauvais, 2015).
Contrairement aux composés organiques, les métaux ne peuvent pas être dégradés. La
dépollution des sols implique des processus qui visent à reduir leur biodisponibilité (et donc leur
toxicité), en évitant leur transfert vers les nappes phréatiques ou les chaînes alimentaires. Pour
cela, on peut soit augmenter leur solubilité afin de les extraire du milieu contaminé, soit, au
contraire, les immobiliser sur place afin de les confiner. La biodépollution de sols ou d’eaux par
les microorganismes est basée sur l’exploitation de leurs capacités à réaliser l’ensemble de ces
réactions (BERTHOMIEU et al., 2008).
La bioremédiation utilise les microorganismes , en particulier bactériennes ou fongiques, afin de
dégrader des polluants in situ ou ex situ (Boopathy, 2000). L’isolement de bactéries provenant
d’environnements contaminés par les métaux est la première étape vers la création d’outils de
bioremédiation (Jones, 1998; Watanabe, 2001). Ces micro-organismes sont naturellement
capables de résister aux éléments toxiques auxquels ils ont été exposés. Ils peuvent être utilisés
pour décontaminer les métaux et les radionucléides des eaux contaminées, in situ ou ex situ, en
les éliminant ou les immobilisant (Lovley and Coates, 1997). L’investigation de leurs
mécanismes moléculaires de résistance permettrait à terme de développer des bactéries
transgéniques spécifiques et optimisées pour chaque type de polluants (Vavasseur et al., 2003).
Certaines bactéries ont donc pu être modifiées génétiquement afin d’améliorer leur capacité de
Synthèse bibliographique
17
L'autre mécanisme impliqué dans l'efflux de zinc est un système de RND transporteur qui
transporte le zinc à travers la paroi des cellules (pas simplement la membrane) des bactéries
Gram négatives et est actionné par un gradient de protons et pas un ATP (Spain et Alm, 2003).
Résistance au cadmium
Le cadmium est un métal non-essentiel pouvant être toxique, et ceci même à faible concentrations.
Ce métal entre dans la bactérie à travers des systèmes de transport d'ion divalents, tels que les
transporteurs du Mn2+ et du Mg2+. L'efflux du Cd2+ est effectué par des ATPases chez les
bactéries à Gram positif et par une pompe à efflux ou un transporteur CDF (Cation Diffusion
Facilitator) chez les bactéries à Gram négatif, telles que Pseudomonas (Boufligha et al , 2013).
III. La bioremédiation par les microorganismes:
Les bactéries sont capables de réduire, oxyder, séquestrer, volatiliser les polluants. L’exploitation
de leurs extraordinaires capacités métaboliques permet d’envisager leur utilisation dans des
procédés efficaces et peu coûteux de traitement biologique des eaux ou sols contaminés, en
particulier par des métaux traces. Elle concerne notamment l’Al, le Cr, le Mn, le Zn, le Pb, le Cu,
le Ni, l’As, le Sn, le Cd, le Ti, l’Hg, etc. (Bauvais, 2015).
Contrairement aux composés organiques, les métaux ne peuvent pas être dégradés. La
dépollution des sols implique des processus qui visent à reduir leur biodisponibilité (et donc leur
toxicité), en évitant leur transfert vers les nappes phréatiques ou les chaînes alimentaires. Pour
cela, on peut soit augmenter leur solubilité afin de les extraire du milieu contaminé, soit, au
contraire, les immobiliser sur place afin de les confiner. La biodépollution de sols ou d’eaux par
les microorganismes est basée sur l’exploitation de leurs capacités à réaliser l’ensemble de ces
réactions (BERTHOMIEU et al., 2008).
La bioremédiation utilise les microorganismes , en particulier bactériennes ou fongiques, afin de
dégrader des polluants in situ ou ex situ (Boopathy, 2000). L’isolement de bactéries provenant
d’environnements contaminés par les métaux est la première étape vers la création d’outils de
bioremédiation (Jones, 1998; Watanabe, 2001). Ces micro-organismes sont naturellement
capables de résister aux éléments toxiques auxquels ils ont été exposés. Ils peuvent être utilisés
pour décontaminer les métaux et les radionucléides des eaux contaminées, in situ ou ex situ, en
les éliminant ou les immobilisant (Lovley and Coates, 1997). L’investigation de leurs
mécanismes moléculaires de résistance permettrait à terme de développer des bactéries
transgéniques spécifiques et optimisées pour chaque type de polluants (Vavasseur et al., 2003).
Certaines bactéries ont donc pu être modifiées génétiquement afin d’améliorer leur capacité de