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6.7 : Archaea vs. Bactéries - Biologie

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Objectifs d'apprentissage

  • Décrire les différences importantes de structure entre les archées et les bactéries

Les procaryotes sont divisés en deux domaines différents, les bactéries et les archées, qui, avec Eucarya, comprennent les trois domaines de la vie (Figure 1).

La composition de la paroi cellulaire diffère significativement entre les domaines Bactéries et Archaea. La composition de leurs parois cellulaires diffère également des parois cellulaires eucaryotes trouvées chez les plantes (cellulose) ou les champignons et les insectes (chitine). La paroi cellulaire fonctionne comme une couche protectrice et est responsable de la forme de l'organisme. Certaines bactéries ont une capsule en dehors de la paroi cellulaire. D'autres structures sont présentes chez certaines espèces procaryotes, mais pas chez d'autres. Par exemple, la capsule trouvée chez certaines espèces permet à l'organisme de se fixer aux surfaces, le protège de la déshydratation et des attaques des cellules phagocytaires et rend les agents pathogènes plus résistants à nos réponses immunitaires. Certaines espèces ont également des flagelles (singulier, flagelle) utilisés pour la locomotion, et pili (singulier, pilus) utilisé pour la fixation aux surfaces. Les plasmides, qui sont constitués d'ADN extra-chromosomique, sont également présents dans de nombreuses espèces de bactéries et d'archées.

Phylum Proteobacteria est l'un des 52 phylums de bactéries. Les protéobactéries sont subdivisées en cinq classes, Alpha à Epsilon (tableau 1).

Tableau 1. Bactéries des protéobactéries du phylum
ClasserOrganismes représentatifsMicrographie représentative
Alpha protéobactéries : Certaines espèces sont photoautotrophes, mais certaines sont des symbiotes de plantes et d'animaux, et d'autres sont des agents pathogènes. On pense que les mitochondries eucaryotes sont dérivées de bactéries de ce groupe.Rhizobium: Endosymbionte fixateur d'azote associé aux racines de légumineuses
Rickettsia: Parasite intracellulaire obligatoire responsable du typhus et de la fièvre pourprée des montagnes Rocheuses

Rickettsia rickettsia, resté rouge, poussant à l'intérieur d'une cellule hôte

Bêta protéobactéries : Ce groupe de bactéries est des plongeurs. Certaines espèces jouent un rôle important dans le cycle de l'azote.Nitrosomes: Les espèces de ce groupe oxydent l'ammoniac en nitrite

Spirillum moins: Provoque la fièvre par morsure de rat

Spirillum moins

Protéobactéries gamma : Beaucoup sont des symbiotes bénéfiques qui peuplent l'intestin humain, mais d'autres sont des agents pathogènes humains familiers. Certaines espèces de ce sous-groupe oxydent les composés soufrés.E. coli: Microbe normalement bénéfique de l'intestin humain, mais certaines souches provoquent des maladiesSalmonelle: Certaines souches provoquent des intoxications alimentaires ou la fièvre typhoïde
V. choléra: Agent causal du choléra
Chrome: Bactéries productrices de soufre qui oxydent le soufre, produisant H2S

Vibrio choléra

Delta protéobactéries : Certaines espèces génèrent une fructification sporulée dans des conditions défavorables. D'autres réduisent le sulfate et le soufre.Myxobactéries: Générer des fructifications sporulées dans des conditions défavorables
Desulfovibrio vulgaris: Bactérie anaérobie sulfato-réductrice

Desulfovibrio vulgaris

Protéobactéries Epsilon : De nombreuses espèces habitent le tube digestif des animaux en tant que symbiotes ou agents pathogènes. Des bactéries de ce groupe ont été trouvées dans des cheminées hydrothermales en eaux profondes et des habitats de suintements froids.Campylobacter: Provoque un empoisonnement du sang et une inflammation intestinale
H. pylori: Provoque des ulcères d'estomac

Campylobacter

(crédit « Rickettsia rickettsia » : modification d'œuvre par CDC ; crédit « Spirillum minus » : modification d'œuvre par Wolframm Adlassnig ; crédit « Vibrio cholera » : modification d'œuvre par Janice Haney Carr, CDC ; crédit « Desulfovibrio vulgaris » : modification de travail de Graham Bradley ; crédit « Campylobacter » : modification du travail de De Wood, Pooley, USDA, ARS, EMU ; données de la barre d'échelle de Matt Russell)

Les chlamydia, les spirochètes, les cyanobactéries et les bactéries à Gram positif sont décrites dans le tableau 2. Notez que la forme bactérienne n'est pas dépendante du phylum ; les bactéries au sein d'un phylum peuvent être des cocci, en forme de bâtonnet ou en spirale.

Tableau 2. Bactéries : Chlamydia, spirochètes, cyanobactéries et Gram positif
PhylumOrganismes représentatifsMicrographie représentative
Chlamydias

Tous les membres de ce groupe sont des parasites intracellulaires obligatoires des cellules animales. Les parois cellulaires manquent de peptidoglycane

Chlamydia trachomatis: Maladie sexuellement transmissible courante pouvant conduire à la cécité

Dans ce frottis, Chlamydia trachomatis apparaissent comme des inclusions roses à l'intérieur des cellules

Spirochetes

La plupart des membres de ce phylum, qui a des cellules en forme de spirale, sont des anaérobies libres, mais certains sont pathogènes. Les flagelles s'étendent dans le sens de la longueur dans l'espace périplasmique entre la membrane interne et externe

Treponema pallidum: Agent causal de la syphillis

Borrelia burgdorferi: Agent causal de la maladie de Lyme

Treponema pallidum

Cyanobactéries

Aussi appelées algues bleu-vert, ces bactéries tirent leur énergie de la photosynthèse. Ils sont omniprésents, trouvés dans les environnements terrestres, marins et d'eau douce. On pense que les chloroplastes eucaryotes sont dérivés de bactéries de cette classe.

Prochlorocoque: Considéré comme l'organisme photosynthétique le plus abondant sur terre, il est responsable de la production de la moitié de l'oxygène mondial

phormidium

Bactéries Gram-positives

Les membres de ce sous-groupe vivant dans le sol décomposent la matière organique. Certaines espèces provoquent des maladies. Ils ont une paroi cellulaire épaisse et n'ont pas de membrane externe.

Clostridium botulinum: provoque le botulisme

Steptomyces : De nombreux antibiotiques, dont la streptomyocine, sont dérivés de ces bactéries

Mycoplasmes: Ces minuscules bactéries, les plus petites connues, sont dépourvues de paroi cellulaire. Certains sont libres et certains sont pathogènes

Clostridium difficile

(crédit « Chlamydia trachomatis » : modification des travaux du Dr Lance Liotta Laboratory, NCI ; crédit « Treponema pallidum » : modification des travaux du Dr David Cox, CDC ; crédit « Phormidium » : modification des travaux de l'USGS ; crédit « Clostridium difficile » : modification du travail de Lois S. Wiggs, CDC ; données de la barre d'échelle de Matt Russell)

Les archées sont séparées en quatre phylums : les Euryarchaeota, les Crenarchaeota, les Nanoarchaeota et les Korarchaeota.

Tableau 3. Archées
PhylumOrganismes représentatifsMicrographie représentative
Euryarchaeota

Ce phylum comprend les méthanogènes, qui produisent du méthane en tant que déchet métabolique, et les halobactéries, qui vivent dans un environnement salin extrême.

Méthanogènes: La production de méthane provoque des flatulences chez l'homme et d'autres animaux.

Halobactéries: Les grandes fleurs de cette archée qui aiment le sel apparaissent rougeâtres en raison de la présence de bactériorhodopsine dans la membrane. La bactériorhodopsine est apparentée au pigment rétinien rhodopsine.

Halobactérie souche NRC-1

Crenarchaeota

Les membres de ce phylum omniprésent jouent un rôle important dans la fixation du carbone. De nombreux membres de ce groupe sont des extrêmophiles dépendants du soufre. Certains sont thermophiles ou hyperthermophiles.

Sulfolobe: Les membres de ce genre poussent dans des sources volcaniques à des températures comprises entre 75º et 80º C et à un pH compris entre 2 et 3.

Sulfolobe être infecté par un bactériophage

Nanoarchéotames

Ce groupe ne contient actuellement qu'une seule espèce : Nanoarchaeum equitans.

Nanoarchaeum equitans: Cette espèce a été isolée du fond de l'océan Atlantique et d'un évent hydrothermal du parc national de Yellowstone. C'est un symbiote obligatoire avec Ignicoque, une autre espèce d'archaea.

Nanoarchaeum equitans (petites sphères sombres) sont en contact avec leur hôte plus grand, Ignocoque

Korarchaeota

Ce groupe est considéré comme l'une des formes de vie les plus primitives. Les membres de ce phylum n'ont été trouvés que dans la piscine d'obsidienne, une source chaude du parc national de Yellowstone.

Aucun membre de cette espèce n'a été cultivé.

Cette image montre une variété d'espèces de korarchaeota du bassin d'obsidienne du parc national de Yellowstone.

(crédit « Halobacterium » : modification des travaux par la NASA ; crédit « Nanoarchaeotum equitans » : modification des travaux par Karl O. Stetter ; crédit « korarchaeota » : modification des travaux par l'Office of Science of the US Dept. of Energy ; barre d'échelle données de Matt Russell)

La membrane plasmique

La membrane plasmique est une fine bicouche lipidique (6 à 8 nanomètres) qui entoure complètement la cellule et sépare l'intérieur de l'extérieur. Sa nature sélectivement perméable maintient les ions, les protéines et d'autres molécules à l'intérieur de la cellule et les empêche de se diffuser dans l'environnement extracellulaire, tandis que d'autres molécules peuvent se déplacer à travers la membrane. Rappelons que la structure générale d'une membrane cellulaire est une bicouche phospholipidique composée de deux couches de molécules lipidiques. Dans les membranes cellulaires des archées, les chaînes isoprène (phytanyl) liées au glycérol remplacent les acides gras liés au glycérol dans les membranes bactériennes. Certaines membranes archéennes sont des monocouches lipidiques au lieu de bicouches (Figure 2).

La paroi cellulaire

Le cytoplasme des cellules procaryotes a une concentration élevée de solutés dissous. Par conséquent, la pression osmotique à l'intérieur de la cellule est relativement élevée. La paroi cellulaire est une couche protectrice qui entoure certaines cellules et leur donne forme et rigidité. Il est situé à l'extérieur de la membrane cellulaire et empêche la lyse osmotique (éclatement dû à l'augmentation du volume). La composition chimique des parois cellulaires varie entre les archées et les bactéries, et varie également entre les espèces bactériennes.

Les parois cellulaires bactériennes contiennent peptidoglycane, composé de chaînes polysaccharidiques réticulées par des peptides inhabituels contenant à la fois des acides aminés L et D, notamment l'acide D-glutamique et la D-alanine. Les protéines n'ont normalement que des acides aminés L; par conséquent, nombre de nos antibiotiques agissent en imitant les acides aminés D et ont donc des effets spécifiques sur le développement de la paroi cellulaire bactérienne. Il existe plus de 100 formes différentes de peptidoglycane. Couche S (couche de surface) des protéines sont également présentes à l'extérieur des parois cellulaires des archées et des bactéries.

Les bactéries sont divisées en deux grands groupes : Gram positif et Gram négatif, sur la base de leur réaction à la coloration de Gram. Notez que toutes les bactéries Gram-positives appartiennent à un phylum ; les bactéries des autres phylums (protéobactéries, chlamydias, spirochètes, cyanobactéries et autres) sont à Gram négatif. La méthode de coloration de Gram doit son nom à son inventeur, le scientifique danois Hans Christian Gram (1853-1938). Les différentes réponses bactériennes à la procédure de coloration sont finalement dues à la structure de la paroi cellulaire. Les organismes Gram-positifs n'ont généralement pas la membrane externe trouvée dans les organismes Gram-négatifs (Figure 3). Jusqu'à 90 pour cent de la paroi cellulaire des bactéries Gram-positives est composée de peptidoglycane, et la plupart du reste est composé de substances acides appelées acides teichoïques. Les acides téichoïques peuvent être liés de manière covalente aux lipides de la membrane plasmique pour former des acides lipotéichoïques. Les acides lipotéichoïques ancrent la paroi cellulaire à la membrane cellulaire. Les bactéries à Gram négatif ont une paroi cellulaire relativement mince composée de quelques couches de peptidoglycane (seulement 10 pour cent de la paroi cellulaire totale), entourée d'une enveloppe externe contenant des lipopolysaccharides (LPS) et des lipoprotéines. Cette enveloppe externe est parfois appelée deuxième bicouche lipidique. La chimie de cette enveloppe externe est cependant très différente de celle de la bicouche lipidique typique qui forme les membranes plasmiques.

Question de pratique

Les bactéries sont divisées en deux grands groupes : Gram positif et Gram négatif. Les deux groupes ont une paroi cellulaire composée de peptidoglycane : chez les bactéries Gram-positives, la paroi est épaisse, alors que chez les bactéries Gram-négatives, la paroi est mince. Chez les bactéries à Gram négatif, la paroi cellulaire est entourée d'une membrane externe qui contient des lipopolysaccharides et des lipoprotéines. Les porines sont des protéines de cette membrane cellulaire qui permettent aux substances de traverser la membrane externe des bactéries à Gram négatif. Chez les bactéries à Gram positif, l'acide lipotéichoïque ancre la paroi cellulaire à la membrane cellulaire.

Laquelle des affirmations suivantes est vraie?

  1. Les bactéries à Gram positif ont une seule paroi cellulaire ancrée à la membrane cellulaire par l'acide lipotéichoïque.
  2. Les porines permettent l'entrée de substances dans les bactéries Gram-positives et Gram-négatives.
  3. La paroi cellulaire des bactéries Gram-négatives est épaisse et la paroi cellulaire des bactéries Gram-positives est mince.
  4. Les bactéries Gram-négatives ont une paroi cellulaire en peptidoglycane, tandis que les bactéries Gram-positives ont une paroi cellulaire en acide lipotéichoïque.

[reveal-answer q="765650″]Afficher la réponse[/reveal-answer]
[hidden-answer a="765650″]La déclaration a est vraie : Les bactéries à Gram positif ont une seule paroi cellulaire ancrée à la membrane cellulaire par l'acide lipotéichoïque.[/réponse-cachée]

Les parois cellulaires archéennes ne contiennent pas de peptidoglycane. Il existe quatre types différents de parois cellulaires archéennes. Un type est composé de pseudopeptidoglycane, qui est similaire au peptidoglycane en morphologie mais contient des sucres différents dans la chaîne polysaccharidique. Les trois autres types de parois cellulaires sont composés de polysaccharides, de glycoprotéines ou de protéines pures.

Objectifs d'apprentissage

Tableau 4. Différences structurelles et similitudes entre les bactéries et les archées
Caractéristique structurelleBactériesArchées
Type de celluleProcaryoteProcaryote
Morphologie cellulaireVariableVariable
Paroi cellulaireContient du peptidoglycaneNe contient pas de peptidoglycane
Type de membrane cellulaireBicouche lipidiqueBicouche lipidique ou monocouche lipidique
Lipides de la membrane plasmiqueLes acides grasGroupes phytanyle

Les bactéries et les archées diffèrent par la composition lipidique de leurs membranes cellulaires et les caractéristiques de la paroi cellulaire. Dans les membranes archéennes, les unités phytanyle, plutôt que les acides gras, sont liées au glycérol. Certaines membranes archéennes sont des monocouches lipidiques au lieu de bicouches.

La paroi cellulaire est située à l'extérieur de la membrane cellulaire et empêche la lyse osmotique. La composition chimique des parois cellulaires varie selon les espèces. Les parois cellulaires bactériennes contiennent du peptidoglycane. Les parois cellulaires archéennes n'ont pas de peptidoglycane, mais elles peuvent avoir du pseudopeptidoglycane, des polysaccharides, des glycoprotéines ou des parois cellulaires à base de protéines. Les bactéries peuvent être divisées en deux groupes principaux : Gram positif et Gram négatif, sur la base de la réaction de coloration de Gram. Les organismes à Gram positif ont une paroi cellulaire épaisse, ainsi que des acides téichoïques. Les organismes à Gram négatif ont une paroi cellulaire mince et une enveloppe externe contenant des lipopolysaccharides et des lipoprotéines.


Quelle est la différence entre les arches et les bactéries?

La principale différence entre les arches et les bactéries est que archée et bactéries sont des procaryotes, vivants unicellulaires dont le matériel génétique n'est pas contenu dans un compartiment intracellulaire.

Initialement, les archées étaient considérées comme des bactéries, et en fait, elles étaient connues sous le nom d'archébactéries. Grâce aux études de Carl R. Woese et aux avancées technologiques en matière de séquençage génétique, les archées et les bactéries ont été séparées en différents groupes phylogénétiques. Désormais, les organismes vivants sont classés en trois domaines :

  • Bactéries domaine : où se trouvent les bactéries.
  • Archées domaine : où les archées sont incluses.
  • Eucarya domaine : où tous les eucaryotes (plantes, champignons et animaux) sont inclus.

Les archées sont des organismes microscopiques qui ont été découverts il y a seulement 130 ans, bien qu'au départ, ils aient été considérés comme des bactéries. Les archées constituent la troisième branche de l'arbre de vie, entre les bactéries et les eucaryotes.

Le premier génome entièrement séquencé d'un arc était celui de Methanococcus jannaschii publié en 1996.

Caractéristiques des arches

Les archées ont une structure similaire à celle des bactéries : ADN circulaire, membrane plasmique, paroi cellulaire, cytoplasme et ribosomes. Cependant, la membrane cellulaire des archées est caractérisée par l'incorporation de lipides isoprénoïdes avec des liaisons éther attachées à une base glycérol-1-phosphate.

Ils ont des systèmes de traitement de l'information tels que les bactéries et les eucaryotes, c'est-à-dire la réplication, la transcription et la traduction de l'ADN, bien qu'ils ressemblent davantage à ces derniers.

Ils sont de taille microscopique et peuvent être aussi petits que de l'ordre de 400 à 500 nanomètres. Ils ont des formes ressemblant à des bactéries : arrondies (noix de coco), cylindriques (bacilles) et irrégulières. En fait, le premier micro-organisme carré ( Haloquadratum walsbyi ) était une arche découverte en 1980 dans la péninsule du Sinaï.

Archées n'effectuent pas de photosynthèse et ne forment pas de spores. Ils produisent du méthane à partir de composés biologiques par le processus de méthanogenèse.

Les archées sont êtres qui peuvent vivre dans des environnements extrêmes : o températures très élevées ou très basses. C'est pourquoi ils sont qualifiés d'extrêmophiles. Cependant, tous les organismes extrêmophiles ne sont pas des archées, et tous les archées ne sont pas non plus extrêmophiles.

Jusqu'à présent, aucune archée pathogène n'est connue, c'est-à-dire qui provoque des maladies chez les animaux ou les plantes.

Archées domaine

La classification des archées en tant que domaine distinct est née des études de Carl Woese à la fin des années 1960 en utilisant la séquence d'ARN ribosomique comme marqueur. Ainsi, ces organismes forment un domaine distinct de bactéries et d'eucaryotes, Archées domaine, qui à son tour a plusieurs divisions principales ou rangées qui se développent à mesure que de nouveaux spécimens sont étudiés.

CRENARCHAEOTA

La majorité sont hyperthermophiles et thermoacidophiles. Les thermoacidophiles (y compris les hyperthermophiles, qui poussent plus vite au-dessus de 80°C) colonisent les milieux volcaniques terrestres et les cheminées hydrothermales en eaux profondes. Ils peuvent croître en présence ou en absence d'oxygène et être hétérotrophes ou autotrophes.

Des exemples de Crenarchaeota sont Metallosphaera sedula (isolé d'un volcan en Italie) et Neutrophiles thermoprotéiques ( trouvé dans les sources chaudes).

EURYARCHÉOTA

Un grand nombre de familles aux habitats variés sont regroupées sur cette lisière. Par exemple, méthanogènes se trouvent dans les milieux aquatiques anaérobies et dans le tractus gastro-intestinal des animaux, où ils participent à la conversion de la matière organique en utilisant les produits métaboliques des bactéries (par exemple le CO 2, hydrogène H 2, acétate et format) et les convertir en méthane (CH 4 ).

D'autre part, les haloarchéens vivent dans des environnements hypersalins (tels que les marais salants, les lacs et la mer Morte) où ils se développent en hétérotrophes, souvent en association avec des algues phototropes. L'arc carré Haloquadratum walsbyi est un représentant halophile.

NANOARCHÉOTA

A ce groupe appartient Nanoarcheum equitans , le plus petit arc (400 nm) trouvé à ce jour. Il a été identifié comme de petits points qui poussaient à côté d'un autre arc ( Hôpitaux Igniococcus ).

THAUMARCHAEOTA

Cette division a été reconnue en 2008 et ses membres sont répandus dans les milieux marins à moyenne température. Un exemple est Nitrosopumilus maritimus , trouvé dans un bassin marin tropical de l'Aquarium de Seattle, à Washington (USA).

Les bactéries sont micro-organismes unicellulaires procaryotes, c'est-à-dire qu'ils n'ont pas de noyau défini par une membrane nucléaire. Il est largement répandu dans la biosphère et a été la première forme de vie ancestrale.

Dans le corps humain, il y a plus de cellules bactériennes que de cellules humaines. Les bactéries qui résident dans l'intestin sont appelées microbiomes gastro-intestinaux et ont un rôle fondamental dans l'état de santé de l'individu.

Parmi la grande variété d'espèces bactériennes connues, seules quelques-unes sont pathogènes pour l'homme, la grande majorité sont inoffensives. Des exemples d'espèces pathogènes sont Haemophilus influenza (pouvant provoquer une méningite et une pneumonie chez les enfants de moins de cinq ans) et Vibrio choléra (qui cause le choléra).

Caractéristiques des bactéries

Les cellules bactériennes ont un ADN chromosomique circulaire, des plasmides, une membrane cellulaire, un cytoplasme, des ribosomes et une paroi cellulaire.

Les paroi cellulaire bactérienne contient des peptidoglycanes composés de chaînes polysaccharidiques interconnectées avec des peptides inhabituels. Il agit comme une couche protectrice et façonne les bactéries. Les formes des bactéries sont variées elles peuvent être sphériques, cylindriques, spiralées ou en forme de virgule.

Certaines bactéries ont une capsule à l'extérieur de la paroi cellulaire. Les capsule permet aux bactéries d'adhérer aux surfaces, protège contre la déshydratation et l'attaque des cellules phagocytaires.

Les plasmides sont de petits fragments d'ADN sont séparés de l'ADN hôte (ADN chromosomique) et peuvent être transmis entre bactéries.

Certaines espèces ont des flagelles qui sont utilisés pour la locomotion et des pili qui sont utilisés pour adhérer aux surfaces.

Bactérien Domaine

Les bactéries sont divisées en deux grands groupes selon leur réaction à une technique de coloration : Gram-positives et Gram-négatives. Cette coloration a été inventée par

Hans Christian Gram (1853-1938).

Les Bactéries Gram-positives ont une paroi cellulaire composée jusqu'à 90 % de peptidoglycane et d'acides teichoïques pour le reste. Des exemples de bactéries Gram-positives sont Staphylococcus aureus staphylocoques trouvés dans la peau. différence entre Arches et bactéries

Les Bactéries à Gram négatif ont une paroi cellulaire relativement mince avec seulement 10 % de peptidoglycane recouverte d'une enveloppe externe composée de lipopolysaccharides et de lipoprotéines. Des exemples de bactéries à Gram négatif sont Neisseria meningites méningocoques, l'agent causal de la méningite à méningocoques.

Le domaine Bactéries (anciennement appelé Eubactéries) représente la première branche de la division de l'arbre de vie. Ce groupe présente une grande variété de rang dont on peut citer : la différence entre Arches et bactéries

  • Protéobactéries : organismes à Gram négatif tels que Escherichia coli et Salmonelle sp.
  • Chlamydias : organismes aérobies pathogènes à Gram négatif tels que Chlamydia trachomatis et Pneumonie à Chlamydia .différence entre Arches et bactéries
  • Spirochetes : bactéries aux formes ondulées telles que Spirochaeta halophila.différence entre Arches et bactéries
  • Cyanobactéries : bactéries qui effectuent la photosynthèse.
  • Bactéries à Gram positif : comme les lactobacilles, qui produisent de l'acide lactique et sont utilisées dans la fabrication du yaourt.

Structure des Procaryotes : Bactéries et Archées – Biologie 2e

Les chronologies de divergence suggèrent que les bactéries (membres du domaine Bactéries) ont divergé des espèces ancestrales communes entre 2,5 et 3,2 milliards d'années.

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Introduction aux Archées

Le domaine Archaea n'a pas été reconnu comme un domaine majeur de la vie jusqu'à tout récemment. . que ce système n'a pas réussi à accommoder les champignons, les protistes et les bactéries.

Qu'ont en commun les procaryotes et les eucaryotes ?

Certaines caractéristiques communes trouvées chez les procaryotes et les eucaryotes sont qu'ils ont des membranes plasmiques cellulaires, du cytoplasme, de l'ADN et des ribosomes. Les procaryotes incluent organi Certaines caractéristiques communes trouvées chez les procaryotes et les eucaryotes sont qu'ils ont des cellules pla.

Procaryotes vs eucaryotes : quelles sont les principales différences.

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Nom scientifique Archaea [TAX:2157]

Archaea. Nom scientifique, Archaea [TAX:2157]. Lignée, organismes cellulaires. Virus connus (2) .

ANATOMIE FONCTIONNELLE DES PROCARYOTES ET DES EUCARYOTES

Procaryotes vs eucaryotes. Procaryote vient des mots grecs pour . Empêche la lyse osmotique. Fait de peptidoglycane (dans les bactéries). Paroi cellulaire .

Au-delà des procaryotes et des eucaryotes : les planctomycètes et les cellules.

Les cellules eucaryotes ont un noyau contenant de l'ADN chromosomique délimité par des membranes. Les types cellulaires des bactéries et des archées sont considérés comme des « procaryotes ».

Contrôle de l'expression des gènes chez les procaryotes.

La réponse est qu'il s'agit d'un événement transcriptionnel. Pour tester cela, un inhibiteur de la synthèse des protéines est inclus dans l'incubation. L'induction ne se produit pas. (Vous montrerez ceci.

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Chez les bactéries, les gènes sont disponibles pour l'expression par défaut, mais ils le sont. L'atténuation, ou l'amortissement, de l'opéron trp a été découverte en examinant E. coli qui . En revanche, les protéines qui se lient à ces sites agissent en trans ce moyen.

Revue des procaryotes et eucaryotes (article) | Académie Khan

En quoi les cellules procaryotes et eucaryotes diffèrent-elles ? . peut également être multicellulaire et inclure des organismes constitués de nombreux types de cellules formant différents types de tissus.

Archaea: Définition, caractéristiques et exemples - Vidéo et leçon .

Il y a tout un domaine de la vie qui est composé d'organismes unicellulaires sans noyau. Cependant, nous ne faisons pas référence au domaine des bactéries.

Archaea et leur rôle potentiel dans les maladies humaines - NCBI - NIH

Les archées diffèrent des eucaryas et des bactéries en termes de caractéristiques génétiques, biochimiques et structurelles. Par exemple, les archées possèdent des flagellines et des .

Un domaine florissant : remonter aux racines des Archées | La nature .

10 novembre 2017 . En 1977, Woese et Fox ont proposé que l'arbre de vie soit divisé en trois branches, ou 'urkingdoms' — les urcaryotes, les eubactéries et les .

Bactéries

Kingdom Protista – organismes unicellulaires. – Végétal - Bacillariophyta, Dinoflagelata, Chrysophyta. – Aspect animal – Foraminafera, Polycystina, Ciliophora.


Phylogénie des archées à l'échelle du génome et reconstruction des ancêtres des archées

La génomique comparative comprend aujourd'hui une nouvelle variété d'analyses phylogénétiques, qui a été brièvement appelée construction d'arbres génomiques. Selon cette approche, les arbres phylogénétiques sont construits non à partir des séquences d'un seul gène (comme un ARNr) mais à partir de séquences concaténées de plusieurs gènes (protéines), à partir d'autres mesures intégrales de la distance évolutive entre les génomes (par exemple, la médiane de la distribution des taux d'évolution entre orthologues), ou à partir de mesures non basées sur les séquences telles que la similitude du répertoire et des ordres de gènes [65]. En général, il semble que les arbres produits à partir d'alignements concaténés de produits géniques qui ne sont pas particulièrement sujets à HGT donnent la meilleure résolution [66-68]. Toutes les analyses d'arbres génomiques ont soutenu sans équivoque la monophylie des archées et la monophylie des Crenarchaeota. Au-delà de cela, cependant, la topologie génome-arbre n'est pas nécessairement compatible avec celle des arbres à base d'ARNr. Ainsi, l'analyse de l'arbre du génome a mis en doute la bifurcation d'Euryarchaeota et de Crenarchaeota étant la première scission de l'évolution des archées dans certaines de ces analyses, Halobactérie et Thermoplasme bifurquer d'abord, suggérant que les Crenarchaeota sont une lignée hautement dérivée qui a évolué à partir d'Euryarchaeota [66]. Les mêmes versions d'arbres génomiques suggèrent fortement la monophylie des méthanogènes, qui est compatible avec leur répertoire de gènes et leur style de vie distincts [45], mais des arbres alternatifs construits à partir d'alignements multiples concaténés d'un assortiment différent de composants de machines de traduction soutiennent la divergence originale de Crenarchaeota et Euryarchaeota mais rejettent la monophylie des méthanogènes [21, 69]. Il semble qu'une phylogénie robuste des archées nécessitera de nombreuses séquences génomiques supplémentaires et peut-être aussi un affinement supplémentaire des méthodes phylogénétiques traitant de longues branches et de grandes quantités de données. La reconstruction de la meilleure approximation de la phylogénie des archées n'a pas tant d'intérêt en soi, mais davantage en termes de clarification du tempo et du mode d'évolution de ce groupe remarquable d'organismes. Une topologie arborescente définitive aidera à répondre à des questions fondamentales, telles que si la méthanogenèse n'a évolué qu'une ou plusieurs fois, si le rôle des histones dans la formation de la chromatine est ancestral ou dérivé de la lignée archéo-eucaryote, et même la relation évolutive exacte entre les archées et les eucaryotes. .

Les arbres phylogénétiques peuvent également être utilisés pour la reconstruction des ensembles de gènes de formes de vie ancestrales. Étant donné une topologie d'arbre d'espèces et des modèles phylétiques du nombre maximum possible d'ensembles de gènes orthologues (ou COG), le scénario évolutif le plus parcimonieux, qui inclut le nombre minimum possible d'événements élémentaires, peut être reconstruit à l'aide de divers algorithmes de parcimonie [70, 71] . Les événements élémentaires inclus dans ce type d'analyse sont le gain et la perte de gènes. Le gain de gènes dans une lignée donnée peut se produire soit sous forme d'émergence de nouveaux gènes (COG), principalement via une duplication avec divergence radicale ultérieure, soit sous forme de HGT provenant d'autres lignées. La probabilité relative de perte et de gain de gènes (la pénalité de gain) affecte considérablement le scénario évolutif reconstruit et la composition génétique des génomes ancestraux reconstruits - mais ce paramètre est une inconnue majeure. Néanmoins, l'examen des ensembles de gènes pour le dernier ancêtre commun universel (LUCA) dérivé avec différentes pénalités de gain a montré, peut-être de manière assez inattendue, que l'hypothèse de probabilités égales de gains et de pertes (une pénalité de gain de 1) donne une reconstruction raisonnable de la principaux systèmes fonctionnels de la cellule [71].

Nous avons donc appliqué notre version de l'algorithme de parcimonie pondérée [70], avec cette hypothèse, à l'ensemble mis à jour des génomes bactériens, archéens et eucaryotes (en supposant également la dichotomie Euryarchaeota et Crenarchaeota suggérée par les arbres à ARNr et certains des arbres génomiques) et les résultats sont représentés schématiquement sur la figure 3 (voir également le fichier de données supplémentaires). Cette reconstruction suggère que l'ancêtre commun des archées aurait pu avoir environ 900 gènes, avec un gain de gènes substantiel mais seulement une perte de gènes minime par rapport à l'ancêtre commun plus ancien de la lignée archéo-eucaryote. De toute évidence, le noyau conservé des gènes pan-archéens est un sous-ensemble de l'ensemble de gènes ancestraux reconstruit, mais il semble frappant qu'environ les deux tiers des gènes ancestraux aient été perdus dans au moins un des génomes archéens séquencés (Figure 3).

Le scénario le plus parcimonieux pour l'évolution des principales lignées de la vie. Les nombres rouges dans les ovales près des nœuds internes montrent la taille des ensembles de gènes reconstruits des formes ancestrales respectives. Les nombres verts indiquent les gains de gènes et les nombres bruns les pertes de gènes attribuées à chacune des branches de l'arbre. LUCA, dernier ancêtre commun universel.


Différence entre les bactéries et les archées

Les bactéries et les archées appartiennent à la même famille de micro-organismes appelés procaryotes. Au début, les archées étaient classées comme des bactéries et étaient connues sous le nom d'archébactéries. La raison en était que les deux étaient similaires en taille et en forme. Ils augmentent leur nombre à l'aide de la fusion binaire et de quelques autres similitudes. Après des années de recherche, les scientifiques ont pu conclure que bien qu'ils se ressemblent tous les deux, il existe des différences marquées entre les propriétés de ces deux organismes. La principale différence entre ces deux est que les bactéries ont une séquence d'ARNr unique par rapport aux archées qui, bien que possédant une séquence d'ARNr unique, ont également une série similaire à celle d'autres organismes eucaryotes. Certaines parties des gènes ne sont pas présentes dans les bactéries, mais des régions non codantes telles que les introns se trouvent dans les gènes des archées. De la même manière, les bactéries sont sensibles aux antibiotiques tandis que les archées y sont insensibles, et il n'y a pas de croissance habitée. Les histones, qui sont une partie essentielle de l'ADN, sont présentes chez les archées alors qu'elles sont absentes chez les bactéries. En ce qui concerne la définition des deux termes, les bactéries sont des micro-organismes qui ont une plus grande gamme d'organismes procaryotes et ont une taille de micromètres, tandis que les archées comprennent une plus petite variété d'organismes constitués d'une cellule et donc dépourvus de noyau dans la cellule. Les bactéries peuvent être de différentes formes et tailles selon leur structure, mais les archées ne varient pas beaucoup car il n'y a pas d'organites qui soutiennent les cellules. Le type d'environnement dans lequel ces deux types d'espèces existent est différent. Les bactéries se trouvent dans des endroits tels que le sol et la surface de la terre. Ils peuvent également être trouvés dans les plantes et autres animaux car ils poussent dans des conditions modérées. Archaea, on the other hand, are prone to live in severe environments such as oceans, hot springs, submerged lands and even human beings. Bacteria can also have a longer life than archaea because they have the ability to form spores which can exist for several years. A better explanation of both these types is given in the paragraphs that will follow.

Tableau de comparaison

BactériesArchées
DéfinitionBacteria constitute a large domain of prokaryotic microorganisms.The Archaea constitute a domain or kingdom of single-celled microorganisms.
ChainsCarbon chains are branched in bacteria in every case.This chain may or may not be branched in archaea.
Wall NameLipopolysaccharidePseudopeptidoglycan
EnvironnementRadioactive waste water, Earth’s crustextreme and harsh environments

Definition of Bacteria

The word bacteria is derived from a bacterium, and they are micro-bodies which can neither be termed as animals or plants. Their size varies depending on their structure. Therefore, bacteria can be in many shapes and sizes though their length cannot be more than a few micrometers. There are three primary forms of bacteria which help to differentiate them. Spherical bacteria are the simplest ones, the rod things are called bacilli and can also be known as curved, while spiral bacteria are the last types and have many variations. They are usually found in a moderate climate and cannot exist for long in conditions which are not suitable for them but overall they have a longer life in comparison to other similar organisms. They cannot live in human bodies but are found abundantly in plants, animals, soil, organic material, glaciers and in some cases on hot springs. The cell is different from other cells as they have no nucleus or organelles. It does include ribosomes, plasma membrane, DNA and a cell wall. They are also known as the first organisms to exist on earth several billion years ago.

Definition of Archaea

For several years, archaea were confused and termed as a type of bacteria and were known as a name called archaebacteria, but there were marked differences when the research was done. They are able to exist in conditions where normal life does not exist, they are found in hot springs, oceans, the human body and are sensitive to antibiotic. They are single-celled species and have no cellular nucleus and organelles in their cells. They were evolved differently than other organisms and have existed for several years. They are divided into four different types of phyla which have their own properties. Carbon chains can or cannot be branched in them which helps them exist in different conditions. They are reproduced by the process of binary fusion and have an important role to play in the global chemical cycle since their contribution toward the earth’s biomass is around 25%. They do have a membrane which consists of molecules which are different from other forms of life.

Differences in a Nutshell

  1. The walls of bacteria consist of peptidoglycan while these are not present in archaea because it lacks the cell wall.
  2. The membrane lipid bonding between these two is different from each other. Bacteria has fatty acids which are absent in the archaea.
  3. The sequence of rRNA in the case of bacteria is unique to itself while the rRNA sequence of archaea can be similar to eukaryotic.
  4. Carbon chains are branched in bacteria in every case while this chain may or may not be branched in archaea.
  5. The size of chromosomes is smaller in bacteria while archaea have a larger size of chromosomes.
  6. Bacteria are well suited to moderate climates such as soil and earth surface while archaea are more adapted to harsh environments such as hot springs and even human body.
  7. Bacteria are sensitive to antibiotic bodies while archaea are insensitive to antibiotics.

Conclusion

Although the two terms are related to each other as they are from the same family, still there are many differences between the two which have been detailed here. It gives an idea of how they make changes among themselves to stay unique among their family and exite people who want to know more about microorganisms.

Harlon Moss

Harlon currently works as a quality moderator and content writer for Difference Wiki. He graduated from the University of California in 2010 with a degree in Computer Science. Follow him on Twitter @HarlonMoss


Fond

Prokaryotic organisms which optimally grow at pH 3 and below are termed acidophiles. Acidophilia is a trait widely distributed among numerous prokaryotic phyla. Historically, a few bacterial species, such as Acidithiobacilles spp. et Leptospirillum spp. were believed to be the most ubiquitous and abundant acidophiles. However, current knowledge suggests that acidophilic bacterial diversity stretches over numerous representatives of Protéobactéries, Nitrospirae, Firmicutes, Actinobactéries, Acidobacteria, Aquificae et Verrucomicrobia [1, 2]. Furthermore, the signatures of Chloroflexi and various uncultured candidate taxa have been documented in acidic environments [3]. In these environments, culture-independent molecular techniques suggested the affiliation of the archaeal acidophilic component to the phyla Euryarchaeota, Crenarchaeota, Thaumarchaeota, ‘Candidatus Parvarchaeota’ and “Californie. Micrarchaeota” [1], whereas the few well-studied archaeal acidophilic isolates exclusively belonged to the order Thermoplasmatales de Euryarchaeota and to the phylum Crenarchaeota [2, 4, 5]. More recent metagenomic surveys of acidic sites have, however, revealed that a large proportion of organisms therein are affiliated with yet uncultured and unstudied taxa within Thermoplasmata [1, 6, 7]. Groups of uncultured archaea affiliated with the order Thermoplasmatales [8] have been predicted in acid mine drainage (AMD), one of which, ‘G-plasma’, has successfully been isolated, characterised and described as Cuniculiplasma divulgatum [9, 10]. A handful of members from the families Ferroplasmaceae et Cuniculiplasmataceae are currently the only isolated and characterised mesophilic extremely acidophilic species of archaea. The major physico-chemical drivers regulating the relative abundances of the bacterial and archaeal components in the acidophilic microbiome, however, remain unclear. Temperature, pH, redox potential and dissolved oxygen are considered the main factors influencing the composition of any acidic microbial community [11]. Temperature is often assumed to be the most important factor regulating the relative abundance of archaeal vs bacterial components with a general assumption that bacteria are more prevalent at lower temperatures [12]. In contrast, the prevailing pH is considered to be of secondary importance [12]. It has been shown that at pH < 2, the relative abundance of archaea in AMD systems increases with up to 25% of all prokaryotes belonging to this Domain [2]. It was also reported that at pH values below 1.9, the relative abundance of Thermoplasmatales archaea increased at the expense of populations of proteobacteria [13]. Moreover, biofilm samples in sites with pH values of about 1 and temperatures around 38 °C taken from underground site on Richmond Mine (CA, USA) demonstrated an extremely high proportion of archaeal reads (69–98% of the total) [14]. Representatives of Euryarchaeota and ‘Californie. Parvarchaeota’ were reported as major components in certain acidic environments, characterised by pH 1.9 and 43.3 °C and by pH 2.7 and 21.4 °C, respectively [15]. Furthermore, the data of [16, 17] pointed at the prevalence of archaeal reads in low pH ecosystems in warm subtropical climate with an annual mean temperature of 18 °C. However, the Archaea inhabiting ecosystems with rather moderate or constantly low temperatures are frequently considered to constitute only a minor proportion of the entire microbial community or to be completely absent [3, 11, 18]. Parys Mountain (Parys Mt), located on the Island of Anglesey (North Wales, UK), is an example of such a cool environment, and the microbiome of its acidic stream was chosen for the present study.

Parys Mt is historically one of the most important copper mines in Europe and is a site of intense geological interest: there is evidence for ancient black smokers, which existed 480–360 M years BP at the site of Parys Mt [19]. During a volcanic eruption at the end of Silurian, sulfidic minerals composed mostly of copper, but also iron, lead and zinc formed large ore deposits [20]. These ores were mined for copper from the early Bronze Age until 1900 when all commercial mining ceased. Currently, the site is characterised by open casts with an underground system of AMD streams and man-made channels. Significant research has previously been conducted to investigate microorganisms and their communities associated with this site, which has resulted in a number of new bacterial species being isolated and described and a few PCR-based studies using terminal restriction fragment length polymorphism (T-RFLP) fingerprinting and 16S rRNA gene amplicon libraries [18, 21, 22]. Only a minor proportion of archaeal signatures affiliated with Euryarchaeota were detected in low pH subterranean water and in acidic streamer of Dyffryn Adda on Parys Mt, characterised by 8–9 °C in subsurface environments and air temperatures fluctuating on average between 8 and 18 °C across seasons [18, 21].

The primary goal of the present study was the analysis of prokaryotic community composition in an acidic stream, a shallow mine water flow, which originates from an open pit pond passing through the sulfidic deposits/gravel of Parys Mt. This system is different to the filamentous growth/acid streamer ecosystem within the channel Dyffryn Adda studied previously [18] but represents a free running acidic mine water flow without a characteristic red colour but with some algal growth on the surface (Additional file 1: Figure S1). Another goal of this study was attempted to cultivate archaea using sample pre-treatment and amendment with complex organic substrates to establish the taxonomic affiliation of culturable archaea.


Comparison Table Between Archaea and Bacteria (in Tabular Form)

It is a group of single-celled microorganisms that do not have a well-defined nucleus and exhibit characteristics which distinguishes them from the other two branches of phylogenetic (evolutionary) tree.

When it was first discovered, it was put into the category of bacteria due to their resemblances in size and shape and was named as Archaebacteria. However, eventually it was discovered that Archaea exhibited certain features of Eukaryotes which were not present in bacteria. For example, Bacteria have only one RNA polymerases. While just like Eukaryotes, there are three RNA polymerases in Archaea.

Besides, it is believed that one of the ancestors of the present Archaea had given birth to Eukarya. Consequently, the category of Archaebacteria became obsolete.

The term Archaea is of Greek origin. It comes from the word archaios which means ‘primitive’, ‘archaic’ or ‘ancient’. The nomenclature is very much justified insofar as some Archaea members do show some primitive characteristics. For example, certain members of Archaea use inorganic compounds like sulphur or ammonia as their energy source. This characteristic feature of those Archaea members points to the fact that some of them were present on the earth when it was in a nascent stage.

The Archaea may be aquatic or terrestrial microorganisms. They show a diversity of shapes which includes spherical, rod-like, and spiral forms. Moreover, they can survive in various extreme conditions which even include very hot or salty environments.

Some of them survive on oxygen and produce methane as an end product whereas others do not. They reproduce asexually by a variety of mechanisms which binary fission, fragmentation and budding.


Les références:

(1) Alain, K., Callac, N., Guégan, M., Lesongeur, F., Crassous, P., Cambon-Bonavita, M. “Nautilia abyssi sp. nov., a thermophilic, chemolithoautotrophic,sulfur-reducing bacterium isolated from an East Pacific Risehydrothermal vent.” International journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. 2009, DOI: 10.1099/ijs.0.005454-0

(2) Brock, T., Madigan, M., Martinko, J., Dunlap, P., Clark, D., “Brock Biology of Microorganisms.” Pearson Benjamin Cummings. 12th ed. 2009, ISBN: 0-132-55077-3

(3) Belkin, S., Jannasch, H. “A new extremely thermophilic, sulfur-reducing heterotrophic, marine bacterium” Archives of Microbiology, 1985, DOI: 10.1007/BF00408055

(4) Biebl, H., Pfennig N. “Growth of sulfate-reducing bacteria with sulfur as electron acceptor.” Archives of microbiology, 1977, DOI: 10.1007/BF00446664

(5) Finster, K., Coates, J., Liesack, W., Pfennig, N. “Desulfuromonas thiophila sp. nov., a new obligately sulfur-reducingbacterium from anoxic freshwater sediment.” International journal of systematic bacteriology, 1997a, DOI: 10.1099/00207713-47-3-754

(6) Finster, K., Liesack, W., Tindall, B. “Sulfurospirillum arcachonense sp. nov., a new microaerophilic sulfur-reducing bacterium” Soc General Microbiol, 1997b, DOI: 10.1099/00207713-47-4-1212

(7) Janssen, P., Liesack, W., Schink, B. “geovibrio theophilus sp. nov., a novel sulfurreducens bacterium belonging to the phylum deferribacteres.” International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, 2002, DOI: 10.1099/ijs.0.02116-0

(8) Kodama, Y., Ha, L., Watanabe, K. “Sulfurospirillum cavolei sp. nov., a facultatively anaerobicsulfur-reducing bacterium isolated from an underground crude oilstorage cavity” International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, 2007, DOI: 10.1099/ijs.0.64823-0

(9) Lovley, D., Phillips, E., Lonergan, D., Widman, P. “Fe(III) and S0 reduction by Pelobacter carbinolicus.” Applied and environmental microbiology, 1995, DOI: 1070-6291

(10) Luijten, M., Weert, J., Smidt H., Boschker, H., de Vos, W., Schraa, G., Stams, A. “Description of Sulfurospirillum halorespirans sp nov., an anaerobic, tetrachloroethene-respiring bacterium, and transfer of Dehalospirillum multivorans to the genus Sulfurospirillum as Sulfurospirillum multivorans comb. nov.” International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, 2003, DOI: 10.1099/ijs.0.02417-0

(11) Pfennig, N., Biebl, H. “Desulfuromonas acetoxidans gen. nov. et sp. nov., a new anaerobic,sulfur-reducing, acetate-oxidizing bacterium.” Archives of microbiology, 1976, DOI: 10.1007/BF00416962

(12) Riefler, R., Krohn, J., Stuart, B., Socotch, C. “Role of sulfur-reducing bacteria in a wetland system treating acid mine drainage” The Science of the total environment, 2008, DOI: 10.1016/j.scitotenv.2008.01.024

(13) Schauder, R., M ller, E. “Polysulfide as a possible substrate for sulfur-reducing bacteria.” Archives of Microbiology, 1993, DOI: 10.1007/BF00252224

(14) Sorokin, D., Muyzer, G. “Desulfurispira natronophila gen. nov. sp. nov.: an obligately anaerobic dissimilatory sulfur-reducing bacterium from soda lakes.” International Journal of Systemic bacteriology, 2010, DOI: 10.1007/s00792-010-0314-7

(15) Yoneda, Y., Yoshida, T., Kawaichi, S., Daifuku, T., Takabe, K., Sako, Y. “Carboxydothermus pertinax sp. nov., a thermophilic, hydrogenogenic, Fe(III)-reducing, sulfur-reducing carboxydotrophic bacterium from an acidic hot spring.” International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, 2012, DOI: 10.1099/ijs.0.031583-0


Voir la vidéo: Difference between Bacteria and Archaea (Juin 2022).