Archaea

Las arquèas (var. archèas, archeas) o Archaea^[1] son microorganismes unicellulars desprovedits de nuclèu cellular e d'organits. D'aparéncia similara a las bacterias, son longtemps estadas consideradas com bacterias particularas, adaptadas aus mitans extrèmes. Totun, lo desvolopament de las tecnicas de sequenciatge genetic mostrè diferéncias importantas. Maugrat contestacions, las arquèas estón alavetz classadas dens un regne distint deu vivent. Uei, aquera idèa es globaument acceptada per la comunautat scientifica.

Istòria evolutiva e classificacion

Descobèrta e istòria evolutiva

La descobèrta de las arqueobacterias es ua consequéncia deu desvolopament de la filogenetica. En 1977, los microbiologistas estatsunidencs Carl Woess (1928-2012) e George E. Fox (vadut en 1945) identifiquèn un sosgrop distint de procariòtas dens un arbe filogenetic fondat sus l'estudi de sequéncias d'ARN ribosomic 16S^[2]. Aqueth sosgrop estó iniciaument nommat « arqueobacterias » mes Woese insistí sus las soas diferéncias dab la rèsta deus procariòtas. Drin a drin, que's desvolopè donc l'idèa de l'existéncia d'un tresau regne deu vivent enter los eucariòtas e los procariòtas^[3]. Totun, aquera vision n'estó pas partatjada per tota la comunautat scientifica e de personalitats com Thomas Cavalier-Smith (1942-2021) preferín considerar los arqueobacterias com un embrancament particular dens lo regne de las bacterias^[4]. Mes s'impausè lentament pr'amor que las descobèrtas d'arqueobacterias se multipliquèn^[5]. En parallèl, lo tèrme « arquèa » remplacè « arqueobacteria » entà illustrar la diferéncia enter los dus regnes.

L'estudi de l'istòria evolutiva de las arquèas es un subjècte de recèrca complicat. En efèit, los fossiles ancians son rares e l'identificacion de trèits distintius es complèxa. N'es pas donc possible d'establir ua cronologia segura de l'aparicion e de l'evolucion de las arquèas. Segon Woese, constitueishen, dab los procariòtas e los eucariòtas, un linhatge distint deu vivent qui seré gessida d'ua medisha colonia d'organismes ancestrau^[6]. Au contrari, per Radhey S. Gupta o Thomas Cavalier-Smith, los eucariòtas e las arquèas son gessits deus procariòtas^[7]^[8]. Uei, n'es pas possible de concludir sus la validitat d'aqueras teorias mes l'existéncia de las arquèas com regne es globaument acceptada.

Recentament, cau notar l'aparicion d'ua tresau teoria. Segon era, los eucariòtas serén gessits de la fusion enter linhatges d'arcquèas de procariòtas^[9]. La descobèrta de trèits comuns aus eucariòtas e aus procariòtas d'ua part e aus eucariòtas e aus arquèas d'auta part favoriza la soa difusion. Aqueras fusions poirén estar la consequéncia de relacions simbioticas enter organismes.

Classificacion

Lo classament de las arquèas es un maine en evolucion constanta e las oposicions i son frequentas. En efèit, es dificile de ligar enter eths los grops d'arquèas actuaument coneguts. En consequéncia, classificacions diferentas existeishen. Dus embrancaments, los Euryarchaeota e los Crenarchaeota, son presents dens la màger part deus classaments mes la rèsta de las arquèas es integrada a grops provisòris.

Descripcion

Caracteristicas cellularas

D'un punt de vista morfologic e fisiologic, las arquèas son hèra divèrsas. Son èstes unicellulars dab ua talha variant enter 0,1 e 15 µm, mes d'arquèas pòden formar agregats o filaments d'ua longor anant dinc a 200 µm. Pòden aver ua fòrma d'esfèra (clesc), d'espirala, de bastonet (bacilles), de rectangle... Totun, l'estructura generau d'ua arquèa es pròcha de la de las bacterias procariòtas^[10]. La paret cellulara es generaument compausada de lipides e d'ua jaça S. Lo materiau genetic, format de cromosòmas circulars, n'es pas protegit per un nuclèu cellular. Pasmens, la natura deus lipides es diferenta d'aqueths utilizats per las bacterias e los eucariòtas. En mei, las parets cellularas de las arquèas pòden estar formadas d'ua jaça simpla, causa impossibla dens los dus autes regnes^[11]. Ua auta particularitat concerneish los mecanismes de transcripcion de l'ADN qui son similars aus deus eucariòtas.

Lo metabolisme de las arquèas es tanben variat. Per exemple, arquèas pòden produsir los lors compausats organics a partir d'ua hont de carbòni minerau shens apòrt de lutz. Au nivèu fisiologic, existeish organismes aeròbis, anaeròbis facultatius o estrictament anaeròbis.

Arquèas de l'embrancament deus Euryarchaeota
Arquèas de l'embrancament deus Euryarchaeota
Arquèas de l'embrancament deus Korarchaeota
Arquèa de l'embrancament deus Thaumarchaeota

Abitat

Las arquèas son sustot coneishudas per la soa preséncia dens los mitans extrèmes (guèisers, humaròlas sosmarins, jaç de petròli...^[12]). Las arquèas extremofilas son alofilas, termofilas, alcalofilas e acidofilas. Apartienen a grops diferents. Los recòrds de subervita son excepcionaus : 25 % de saus peu genre Halobacterium, ua temperatura de 113 °C e una pression de 250 bars per Pyrolobus fumarii^[13] o un pH egau a 0 per Picrophilus torridus^[14]. Atau, aqueths organismes son estudiats peus exobiologistas pr'amor que las lors condicions de vita son similaras ad aqueras observadas o imaginadas sus autas planetas. Totun, las arquèas pòblan tanben los mitans ordinaris e son donc presentas dens un nombre gran d'abitats. Per exemple, dens los oceans, pòden representar 20 % deus microorganismes^[15].

Reproduccion

La reproduccion de las arquèas a lòc de faiçon asexuada per division binària, per fission multipla o per fragmentacion. N'i a pas meiòsi e tots los descendents an lo materiau genetic identic. Après la replicacion de l'ADN, los cromosòmas son separats e la cellula se divideish. Aquera replicacion implica enzims e mecanismes similars ad aqueths observats en los eucariòtas^[16]. Totun, las proteïnas de la division cellulara qui participan a la creacion de la paret cellulara en formacion son similaras aus lors equivalents bacterians^[17].

Relacion dab l'èste uman

En 2023, l'existéncia d'arquèas patogènas n'es pas demostrada^[18]^[19]. Totun, relacions son estadas prepausadas enter la preséncia d'arquèas productoras de metan e de malaudias parodontalas^[20].

Annèx

Ligams intèrnes

Bibliografia

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Nòtas e referéncias

↑ Dens tèxtes ancians, l'expression « arqueobacteria » pòt aparéisher. Despuish la creacion deu regne de las arquèas, es normaument un tèrme invalide o un arcaïsme.
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[1] Dens tèxtes ancians, l'expression « arqueobacteria » pòt aparéisher. Despuish la creacion deu regne de las arquèas, es normaument un tèrme invalide o un arcaïsme.

[2] (en) Carl R. Woese e George E. Fox, « Phylogenetic structure of the prokaryotic domain: The primary kingdoms », Proceedings of the National Academy of Sciences, vol. 74, n° 11, 1^èr de novembre de 1977, pp. 5088–5090.

[3] (en) Carl R. Woese, Otto Kandler e Mark L. Wheelis, « Towards a Natural System of Organisms: Proposal for the Domains Archaea, Bacteria, and Eucarya », Proceedings of the National Academy of Sciences, vol. 87, n° 12, 1990, pp. 4576–4579.

[4] (en) Thomas Cavalier-Smith, « Only six kingdoms of life », Proceedings of the Royal Society B, vol. 271, 2004, pp. 1251-1262.

[5] (en) E. F. DeLong, « Everything in Moderation : Archaea as 'Non-Extremophiles' », Current Opinion in Genetics & Development, vol. 8, n° 6, 1998, pp. 649-654.

[6] (en) Carl Woese, « The universal ancestor », Proceedings of the National Academy of Sciences, vol. 95, n° 12, 1998, pp. 6854–6859.

[7] (en) R. S. Gupta, « The Natural Evolutionary Relationships Among Prokaryotes », Critical Reviews in Microbiology, vol. 26, n° 2, 2000, pp. 111-131.

[8] (en) Thomas Cavalier-Smith, « The neomuran origin of archaebacteria, the negibacterial root of the universal tree and bacterial megaclassification », International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, vol. 52, 2002, pp. 7–76.

[9] (en) James A. Lake, « Origin of the Eukaryotic Nucleus Determined by Rate-Invariant Analysis of rRNA Sequences », Nature, vol. 331, n° 6152, genier de 1988, pp. 184–186.

[10] (en) J. M. Willey, L. M. Sherwood e C. J. Woolverton, Microbiology 7th edition, 2008, pp. 474-475.

[11] (fr) Guillaume Lecointre e Hervé Le Guyader, Classification phylogénétique du vivant, t. 1, 4^a edicion, Belin, 2016, pp. 73-74.

[12] (en) E. V. Pikuta, R. B. Hoover e J. Tang, « Microbial Extremophiles at the Limits of Life », Critical Reviews in Microbiology, vol. 33, n° 3, 2007, pp. 183-209.

[13] (en) E. Blochl, R. Rachel, S. Burggraf, D. Hafenbradl, H. W. Jannasch e K. O. Stetter, « Pyrolobus fumarii, gen. and sp. nov., represents a novel group of archaea, extending the upper temperature limit for life to 113 degrees C. », Extremophiles, vol. 1, 1997, pp. 14-21.

[14] (en) M. Ciaramella, A. Napoli e M. Rossi, « Another extreme genome: how to live at pH 0 », Trends in Microbiology, vol. 13, n° 2, febrier de 2005, pp. 49-51.

[15] (en) E.F. DeLong e N.R. Pace, « Environmental diversity of bacteria and archaea », Systematic Biology, vol. 50, n° 4, 2001, pp. 470–478.

[16] (en) L. M. Kelman e Z. Kelman, « Multiple origins of replication in archaea », Trends in Microbiology, vol. 12, n° 9, 2004, pp. 399-401.

[17] (en) R. Bernander, « Archaea and the cell cycle », Molecular Microbiology, vol. 29, n° 4, 1998, pp. 955-961.

[18] (en) P. Eckburg, P. Lepp e D. Relman, « Archaea and Their Potential Role in Human Disease », Infection and Immunity, vol. 71, n° 2, 2003, pp. 591-596.

[19] (en) R. Cavicchioli, P. Curmi, N. Saunders e T. Thomas, « Pathogenic Archaea: Do They Exist? », Bioessays, vol. 25, n° 11, 2003, pp. 1119-1128.

[20] (en) P. Lepp, M. Brinig, C. Ouverney, K. Palm, G. Armitage e D. Relman, « Methanogenic Archaea and Human Periodontal Disease », Proceedings of the National Academy of Sciences, vol. 101, n° 16, 2004, pp. 6176-6181.

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