Découverte de nouvelles espèces et genres de bactéries marines

Les scientifiques ont découvert, identifié et caractérisé une vingtaine de nouvelles espèces et genres de bactéries marines de grande importance biogéochimique.

Les nouvelles espèces ont une répartition mondiale mais ont été trouvées dans la Baie de Blanes (Gérone), où se trouve un point d’échantillonnage permanent de l’Institut des Sciences Marines (ICM), dépendant du Conseil Supérieur de la Recherche Scientifique (CSIC), en Espagne .

L’étude dans laquelle cette découverte a été réalisée a été réalisée par des spécialistes de l’ICM, de l’Université de Valence (UV) et de l’Université autonome de Barcelone (UAB).

L’équipe a décrit 26 nouvelles souches de bactéries marines. Ces bactéries, présentes dans tous les océans, pourraient jouer un rôle important dans les cycles biogéochimiques marins mondiaux.

Pour réaliser l’étude, l’équipe de recherche a travaillé avec des échantillons de la baie de Blanes, un point d’échantillonnage permanent dont dispose l’ICM dans la province catalane de Gérone. Les échantillons ont été collectés au cours des quatre saisons de l’année, ce qui nous a permis d’analyser la façon dont la communauté microbienne varie tout au long de l’année. Plus précisément, les chercheurs ont examiné la morphologie et la physiologie des bactéries isolées et ont séquencé leurs génomes pour caractériser leur fonction et les classer taxonomiquement.

Les analyses ont révélé l’existence de 23 nouvelles espèces bactériennes et de six nouveaux genres répartis dans les classes suivantes : Alphaprotéobactéries, Gammaprotéobactéries, Bacteroidia et Rhodothermia. Selon des études génomiques, ces bactéries pourraient jouer un rôle crucial dans les cycles du carbone, de l’azote, du soufre, du phosphore et de l’hydrogène dans l’océan, en participant à des processus tels que la fixation du carbone, la dénitrification ou l’oxydation des composés soufrés.

Ces processus sont essentiels au maintien de la santé des écosystèmes marins. Ainsi, par exemple, la dénitrification est essentielle à la santé et à la stabilité des océans, tandis que l’oxydation des composés soufrés contribue à la dégradation de composés toxiques comme le sulfure d’hydrogène et à la production de matière organique dans les environnements sombres, comme les grands fonds marins.

Cinq des nouvelles espèces portent le nom de femmes microbiologistes (Photo : Xavier Rey / ICM / CSIC).

La recherche a également révélé que ces groupes de bactéries sont largement répandus dans toutes les mers et tous les océans, celles appartenant à la famille des Flavobacteriaceae étant les plus abondantes et les plus répandues. Cette découverte a été possible grâce à l’accès aux métagénomes de l’expédition Tara Oceans, qui renseignent sur les séquences de tous les génomes présents dans un échantillon et permettent de comparer les séquences génomiques des nouvelles bactéries pour calculer leur abondance dans chaque échantillon analysé. .

“Le séquençage massif nous aide à comprendre les communautés bactériennes dans leur ensemble, mais sans cultures, nous ne pouvons pas caractériser expérimentalement ni publier de nouveaux taxons (espèces, genres, etc.) de manière valable. C’est l’une des raisons pour lesquelles l’isolement et la culture restent essentiels, et sa combinaison avec les technologies de séquençage et d’analyse bioinformatique est extrêmement puissante”, explique Xavier Rey Velasco (ICM), co-auteur de l’étude.

« Bien que la baie de Blanes soit probablement l’écosystème marin côtier le plus étudié au monde d’un point de vue microbiologique, nous découvrons toujours de nouvelles espèces et de nouveaux aspects de son écologie à chaque fois que nous nous arrêtons pour l’observer en détail. Si nous savons si peu de choses sur l’endroit le plus connu, ce qu’il nous reste à savoir sur le reste des écosystèmes marins est énorme », souligne Josep M Gasol, chercheur à l’ICM et l’un des auteurs de la recherche.

La plupart des nouvelles bactéries ont reçu des noms en référence à leur lieu d’isolement (comme blandensis, du nom latin de la ville de Blanes), à l’époque ou aux caractéristiques de la culture (forme et couleur). Cependant, cinq d’entre eux ont été nommés en l’honneur d’éminents microbiologistes : Zoe Rosinach Pedrol, Ruth Patrick, Katrina Edwards, Isabel Esteve et Pepita Castellví. Cette dernière fut directrice de l’ICM et première femme à diriger une base scientifique en Antarctique. Ce geste est particulièrement significatif, car actuellement 84,4 pour cent des noms de bactéries qui honorent les gens font référence à des hommes.

La nouvelle étude ouvre des voies supplémentaires pour étudier le fonctionnement des communautés bactériennes marines et leur influence sur l’environnement mondial, et souligne l’importance de ces organismes dans l’équilibre des écosystèmes océaniques.

L’étude s’intitule « Caractérisation génomique et phénotypique de 26 nouvelles souches bactériennes marines ayant des rôles biogéochimiques pertinents et une présence répandue dans l’océan mondial ». Et il a été publié dans la revue académique Frontiers in Microbiology. (Source : Institut des Sciences Marines / CSIC)