6.2B : Oligotrophes

Un oligotrophe est un organisme qui se développe dans un environnement offrant de très faibles niveaux de nutriments. On peut les opposer aux copiotrophes, qui préfèrent les environnements riches en nutriments. Les oligotrophes se caractérisent par une croissance lente, un faible taux de métabolisme et une densité de population généralement faible. Les environnements oligotrophes comprennent les sédiments océaniques profonds, les grottes, la glace glaciaire et polaire, les sols souterrains profonds, les aquifères, les eaux océaniques et les sols lessivés. On dit d’un écosystème ou d’un environnement qu’il est oligotrophe s’il offre peu de possibilités d’entretenir la vie. Ce terme est couramment utilisé pour décrire des environnements d’eau, de glace, d’air, de roche ou de sol ayant de très faibles niveaux de nutriments. Les environnements oligotrophes présentent un intérêt particulier pour les sources d’énergie alternatives et les stratégies de survie sur lesquelles la vie pourrait s’appuyer. Un exemple de bactérie oligotrophe est Caulobacter crescentus.

Caulobacter crescentus est une bactérie oligotrophe à Gram négatif largement répandue dans les lacs et les cours d’eau douce. Le circuit de contrôle qui dirige et rythme la progression du cycle cellulaire de Caulobacter implique que la cellule entière fonctionne comme un système intégré. Le circuit de contrôle surveille l’environnement et l’état interne de la cellule, y compris la topologie cellulaire, tout en orchestrant l’activation des sous-systèmes du cycle cellulaire et la division cellulaire asymétrique de Caulobacter crescentus. Les protéines du système de contrôle du cycle cellulaire de Caulobacter et son organisation interne sont conservées chez de nombreuses espèces d’alpha-protéobactéries, mais il existe de grandes différences dans la fonctionnalité de l’appareil de régulation et la connectivité périphérique à d’autres sous-systèmes cellulaires d’une espèce à l’autre. Le système de contrôle du cycle cellulaire de Caulobacter a été exquisément optimisé par la sélection évolutive comme un système total pour un fonctionnement robuste face au bruit stochastique interne et à l’incertitude environnementale.

Le système de contrôle de la cellule bactérienne a une organisation hiérarchique. Le sous-système de signalisation et de contrôle s’interface avec l’environnement au moyen de modules sensoriels largement situés à la surface de la cellule. La logique du réseau génétique répond aux signaux reçus de l’environnement et des capteurs internes de l’état de la cellule pour adapter la cellule aux conditions actuelles.

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