Saviez-vous qu'environ deux tiers de la vie sur Terre sont invisibles ?
Tous les organismes que nous ne pouvons pas voir à l'œil nu sont appelés micro-organismes. On estime qu'il existe un milliard d'espèces de micro-organismes et on en découvre de nouvelles chaque jour. La plupart des micro-organismes sont indispensables à la vie sur terre et nécessaires à notre santé et à de nombreuses applications de notre vie quotidienne.
Leur petite taille est à peu près le seul point commun entre les différents types de micro-organismes, qui sont par ailleurs très diversifiés, tant du point de vue de leur mode de vie et de leur métabolisme que des fonctions qu'ils peuvent remplir.
Laissez-vous surprendre par leur beauté !
À la fin de l'année 2022, l'ensemble du patrimoine du consortium BCCM comprenait environ 300 000 matériaux biologiques différents, appartenant à différents types d'organismes :
Les BCCM hébergent plus de 25 000 souches bactériennes de plus de 7000 espèces.
Bactéries
Les bactéries sont des micro-organismes unicellulaires qui jouent un rôle crucial dans notre vie, à la fois pour nous en tant qu'individus et pour la planète entière. À la base, les bactéries sont des organismes simples, mais incroyablement diversifiés. Elles sont procaryotes, c'est-à-dire qu'elles n'ont pas de véritable noyau ni d'organites membranaires, ce qui les distingue des cellules eucaryotes plus complexes. Mais ne vous laissez pas tromper par leur simplicité : les bactéries sont des maîtres de l'adaptation et de la survie. Elles vivent dans un large éventail d'environnements, des fosses océaniques profondes à l'intestin humain, démontrant ainsi leur capacité d'adaptation et leur ubiquité.
Les bactéries contribuent à la digestion des aliments, synthétisent des nutriments vitaux et protègent même notre organisme contre les agents pathogènes. Dans le domaine de la biotechnologie, elles servent de bêtes de somme pour la production de médicaments, d'enzymes et d'autres composés précieux. En outre, les bactéries jouent un rôle essentiel dans le cycle des nutriments, la décomposition et l'enrichissement des sols, qui sont vitaux pour l'agriculture et le maintien des écosystèmes.
Les BCCM hébergent plus de 700 souches de cyanobactéries provenant de plus de 90 espèces.
Cyanobactéries
Les cyanobactéries (algues bleues) sont un groupe de bactéries photosynthétiques qui ont généralement une couleur bleu-vert, mais qui peuvent aussi être violettes, rouges, jaunes, brunes ou noirâtres. Les cyanobactéries tirent leur nom commun du pigment bleu-vert, la phycocyanine, qui, avec la chlorophylle a, donne aux cyanobactéries un aspect bleu-vert. Les espèces de ce groupe ne sont pas mobiles et peuvent être unicellulaires, coloniales ou filamenteuses.
Elles ont joué un rôle déterminant dans la métamorphose de la Terre primitive (qui manquait d'oxygène, en la planète verte que nous connaissons aujourd'hui. Les plus anciens fossiles de cyanobactéries ont été découverts dans des roches sédimentaires formées il y a 3 500 millions d'années. Dès lors, elles ont assuré l'approvisionnement en oxygène de l'atmosphère terrestre, permettant aux algues, aux plantes, aux champignons et aux animaux (dont l'homme) de se développer. De plus, elles sont les ancêtres des plastes, ayant fusionné avec un eucaryote primitif.
Les cyanobactéries ont des habitats très variés, allant des lacs gelés aux tourbières acides, en passant par les déserts et les volcans. On les trouve le plus souvent dans des environnements aquatiques alcalins, mais aussi dans le sol, sur les roches et même dans l'atmosphère.
Les espèces de cyanobactéries sont généralement responsables de la prolifération d'algues toxiques en eau douce.
Les BCCM hébergent plus de 1000 souches mycobactériennes de plus de 110 espèces.
Mycobactéries
Le genre Mycobacterium, qui fait partie des actinobactéries, compte environ 165 espèces et sous-espèces. Certaines d'entre elles sont présentes un peu partout, tant dans l'eau (y compris l'eau potable et les piscines) que dans le sol. La plupart des espèces sont inoffensives et utiles car elles décomposent les composants organiques du sol. Quelques-unes sont utilisées pour des applications industrielles. Cependant, plusieurs espèces provoquent des maladies chez les animaux et les humains. Les principales espèces pathogènes pour l'homme sont Mycobacterium tuberculosis (principal agent causal de la tuberculose), M. leprae (agent causal de la lèpre) et M. ulcerans (agent pathogène de l'ulcère de Buruli). En outre, un certain nombre d'espèces présentes dans l'eau et le sol sont à l'origine de mycobactéries non tuberculeuses (MNT). Celles-ci causent principalement des problèmes chez les personnes immunodéficientes (les personnes infectées par le VIH, par exemple).
Les BCCM hébergent plus de 620 souches de microalgues provenant de plus de 90 espèces.
Diatomées et micro-algues
Les bacillariophytes, ou diatomées, constituent un groupe d'organismes extrêmement diversifié et le groupe d'algues le plus riche en espèces. Les diatomées sont unicellulaires et de couleur brun doré, avec des espèces mobiles et non mobiles. Les parois cellulaires des diatomées sont composées de silice, qui s'emboîte en deux moitiés comme une boîte. Le couvercle et la base de la boîte sont appelés valves, qui sont reliées par une ceinture, et l'ensemble de la structure est appelé frustule. Les frustules se présentent sous deux formes de base : cylindrique (centrée, circulaire en vue de la valve) et allongée (pennée, à peu près en forme de bateau en vue de la valve, bien qu'il existe de nombreuses variations sur ce thème).
Les diatomées sont l'une des formes les plus courantes de phytoplancton et constituent une source de nourriture importante pour la vie aquatique, tant en eau douce qu'en eau salée. La terre de diatomée est un dépôt minier de diatomées fossilisées ; en raison des frustules creuses et siliceuses des diatomées, la terre de diatomée a un large éventail d'utilisations commerciales, telles que la lutte antiparasitaire "naturelle", les abrasifs cosmétiques et la filtration de l'eau.
Le BCCM hébergent plus de 40 000 souches fongiques de plus de 6500 espèces.
Champignons et levures
Le royaume des champignons se compose de levures unicellulaires, de moisissures et d'espèces formant des champignons. Actuellement, environ 100 000 espèces sont connues, mais des estimations récentes font état d'une diversité de plus de 5 millions d'espèces fongiques. Un certain nombre d'espèces jouent un rôle écologique important en tant que saprophytes qui décomposent les résidus végétaux ou d'autres matières organiques, réintroduisant ainsi des nutriments dans l'écosystème. D'autres espèces sont des symbiotes essentiels pour les plantes ou les animaux. Une minorité d'entre elles vivent en tant que parasites ou pathogènes aux dépens d'autres organismes.
Les levures sont des champignons unicellulaires microscopiques que l'on trouve dans de nombreux environnements naturels et artificiels. Les levures, morphologiquement simples, se sont physiologiquement adaptées pour survivre et prospérer dans une grande variété d'environnements, allant des milieux terrestres et atmosphériques aux milieux aquatiques et extrêmes, avec des températures basses et peu d'oxygène ou d'eau.
Les moisissures sont connues pour contaminer nos maisons, nos aliments et divers objets, mais ce n'est que la partie émergée de l'iceberg. Elles vivent principalement dans les sols et sur les plantes en décomposition. Leurs spores sont souvent en suspension dans l'air et des concentrations élevées peuvent être mesurées à certaines saisons. Elles cachent aussi des trésors et certaines espèces sont à la base de médicaments importants.
Les BCCM hébergent plus de 221 000 plasmides et plus de 220 souches hôtes de plasmides.
Plasmides et souches hôtes de plasmides
Les plasmides sont des éléments génétiques remarquables et polyvalents qui ont un impact profond sur la société d'une manière qui n'est peut-être pas immédiatement apparente. Ces petits morceaux circulaires d'ADN existent indépendamment de l'ADN chromosomique dans les cellules et leur importance découle de leur capacité à transférer et à transporter des gènes qui peuvent apporter un large éventail d'avantages. Cela en fait des outils cruciaux pour le génie génétique et la biotechnologie, sous la forme de plasmides recombinants, construits par les scientifiques en laboratoire.
Grâce aux plasmides recombinants, les scientifiques sont en mesure de manipuler les gènes et de créer des organismes génétiquement modifiés (OGM). Qu'il s'agisse de rendre les cultures plus résistantes aux parasites, de développer des bactéries produisant des enzymes utiles ou de créer des animaux génétiquement modifiés pour la recherche médicale, les plasmides sont les véhicules qui rendent ces innovations possibles. Les plasmides jouent également un rôle essentiel dans le domaine de la médecine. Ils sont largement utilisés dans la recherche en biologie moléculaire pour cloner des gènes, étudier la fonction des gènes, développer des thérapies géniques ou simplement produire en masse des vaccins ou des médicaments. En résumé, les plasmides sont des héros méconnus de la science et de la société modernes.
Mais les plasmides ne sont utiles que dans l'hôte approprié. Le simple stockage de plasmides pendant quelques décennies, la méthylation, la recombinaison ou l'expression,... chaque expérience a besoin de son propre hôte spécifique.