Définition
Aussi appelée « vraie bactérie » dans certains ouvrages, Eubactéries est un domaine constitué de tous les groupes communs de bactéries. En tant que tel, il est composé de toutes les espèces qui relèvent du domaine des Bactéries.
Bien que tous les groupes de ce domaine soient des procaryotes, ils présentent une grande diversité dans leurs morphologies générales, leur métabolisme et leurs habitats. Cela a permis de classer et de décrire différents types de bactéries dans la nature.
Divers groupes existent en tant que parasites et sont responsables de maladies animales et végétales. Cependant, certains vivent librement, certains étant bénéfiques pour l’homme.
Certains des groupes de bactéries qui relèvent du domaine des Eubactéries comprennent :
- Proteobacteria
- Cyanobacteria
- Gram-positive
- Spirochètes
- Chlamydias
Protéobactéries
Les protéobactéries représentent le groupe le plus important et le plus diversifié parmi les procaryotes. En tant que telle, cette division comprend diverses formes parasitaires (par exemple, Salmonella, Helicobacter et Escherichia, etc.) ainsi que des formes libres telles que celles impliquées dans la fixation de l’azote.
Tous les membres du groupe sont Gram-négatifs et ne retiennent donc pas la coloration primaire lors de la coloration de Gram. Sur la base des séquences d’ARNr, cette division est divisée en six groupes majeurs qui comprennent ; les protéobactéries Alpha, Beta, Delta, Epsilon, Gamma et Zeta.
Sur la base du métabolisme, cette division est également divisée en trois sous-groupes principaux qui comprennent les bactéries violettes (photoautotrophes et photohétérotrophes qui contiennent des chlorophylles), les protéobactéries chimioautotrophes (composées de membres libres et symbiotiques) et les protéobactéries chimiohétérotrophes (également connues sous le nom de bactéries entériques).
Cyanobactéries
Aussi connues sous le nom d’algues bleues, les cyanobactéries sont une classe d’Eubactéries composée de microbes photosynthétiques (communément appelés procaryotes photosynthétiques). Ces procaryotes sont omniprésents dans la nature et peuvent, par conséquent, être trouvés dans des environnements tels que les étangs, les rivières, les lacs, les sols désertiques et les sources chaudes, entre autres.
Dans ces environnements, certaines espèces sont libres (étant donné qu’elles sont capables de photosynthèse) ou peuvent former des relations symbiotiques avec des champignons pour former des lichens.
Certaines des autres caractéristiques associées aux cyanobactéries comprennent une paroi cellulaire épaisse et gélatineuse ; le glissement parmi les espèces mobiles et diverses caractéristiques morphologiques. Elles peuvent exister sous forme de cellules uniques, de colonies ou d’organismes multicellulaires où différentes cellules remplissent différentes fonctions.
Voir aussi : Schizophyta
Spirochètes
Comme son nom l’indique, les spirochètes sont caractérisés par une morphologie en spirale. Cette architecture est le résultat d’une paroi cellulaire souple en peptidoglycane recouverte de fibrilles axiales.
Bien que les spirochètes soient Gram-négatifs, ils ont tendance à mal se colorer, ce qui rend difficile leur visualisation par microscopie de routine. Dans la nature, les spirochètes peuvent être trouvés dans les plans d’eau, les matières organiques en décomposition, les animaux, les plantes et le sol, etc.
Comme beaucoup d’autres groupes, le groupe se compose d’organismes libres et pathogènes qui se sont avérés causer des maladies chez les êtres humains et les animaux (par exemple, Borrelia burgdorferi et Treponema pallidum).
Certaines des autres caractéristiques associées aux spirochètes comprennent :
- Couvert par une membrane bicouche
- Certaines espèces forment une couche visqueuse d’acide hyaluronique
- Le mouvement est rendu possible par la présence d’un filament flagellaire (provoque la rotation et la flexion autour d’un axe long)
Chlamydias
Les Chlamydias sont un groupe d’organismes appartenant à la famille des Chlamydiaceae. Ce sont des parasites intracellulaires obligatoires des animaux et sont les causes les plus fréquentes d’urétrite non gonococcique aux États-Unis. Chlamydia trachomatis, quant à elle, est la cause la plus fréquente de cécité à travers le monde.
Alors que les espèces de Chlamydias sont regroupées comme gram-négatives, leur peptidoglycane n’est pas facilement détectable. Certaines des autres caractéristiques des Chlamydias incluent ; elles sont immobiles et sont de nature dimorphique.
Bactéries à Gram positif
Une majorité des Eubactéries sont à Gram positif. Alors que certaines des espèces de ce groupe sont capables de photosynthèse (Eubactéries photosynthétiques), une majorité d’entre elles sont chimiohétérotrophes et obtiennent donc des nutriments de leur environnement.
Etant des bactéries à Gram positif, ces espèces conservent la couleur primaire (colorant violet Crystal) lors de la coloration de Gram et apparaissent donc de couleur violette lorsqu’elles sont observées au microscope. Cela est dû au fait qu’elles contiennent une épaisse couche de peptidoglycane par rapport aux espèces à Gram négatif.
Elles varient en morphologie, allant des espèces de cocci de forme sphérique (par exemple Staphylococcus) aux espèces en bâtonnets (bacilles) comme Listeria.
Selon l’espèce, les bactéries Gram-positives peuvent être trouvées dans différents types d’environnements aquatiques (marins et d’eau douce) et terrestres. Dans l’environnement, il a été démontré que diverses espèces (par exemple, les mycoplasmes et les actinomycètes) forment des endospores.
Bien que de nombreuses espèces soient parasites et capables de provoquer des maladies chez les animaux, certaines espèces (par exemple, les actinomycètes) sont bénéfiques dans la mesure où elles produisent des composés médicalement pertinents tels que les antibiotiques.
Caractéristiques majeures des Eubactéries
Métabolisme
En raison de la diversité des espèces classées dans le domaine des Eubactéries et du fait qu’elles se trouvent dans un large éventail d’habitats, il a été démontré qu’elles affichent une plus grande diversité dans leurs sources énergétiques et leurs voies métaboliques par rapport aux eucaryotes.
En l’absence de matière organique, il a été démontré que de nombreuses espèces (décrites comme des eubactéries chimioautotrophes) obtiennent leur énergie par l’oxydation de composés minéraux.
Les espèces de bactéries qui oxydent les nitrates ou le méthane en sont un bon exemple. Au cours de ce processus, elles jouent également un rôle important dans la conversion de diverses matières en composés utilisables. En utilisant des composés tels que l’ammoniac, les bactéries nitrifiantes produisent des nitrates qui sont utilisés par les plantes pour fabriquer des protéines et des acides aminés, etc.
Certains des principaux modes de nutrition des différentes espèces du domaine des Eubactéries comprennent :
– Autotrophes – Produisent leur propre nourriture par des processus photosynthétiques
– Hétérotrophes – Obtiennent des nutriments de leur environnement (car elles sont incapables de synthétiser leur propre nourriture)
– Strictement ou facultativement aérobies -. Survivent en présence d’oxygène (aérobies stricts) ou peuvent passer à la respiration anaérobie en l’absence d’oxygène (anaérobies facultatifs)
– Anaérobies stricts ou facultatifs – Survivent en absence d’oxygène (anaérobies stricts) ou peuvent survivre avec ou sans oxygène (anaérobies facultatifs)
Pour les Eubactéries, la diversité des modes de métabolisme est également due à la grande variété de composés chimiques qui servent de substrats ainsi qu’à la capacité de produire de l’énergie dans différentes conditions environnementales.
Alors que diverses formes photosynthétiques ont besoin d’oxygène pour la photosynthèse, d’autres peuvent dépendre de processus de fermentation pour l’énergie et ne se développent bien qu’en l’absence d’oxygène.
Dans la chaîne alimentaire, elles jouent un rôle important dans divers environnements non seulement en tant que proies de divers eucaryotes unicellulaires, mais aussi en tant que producteurs qui soutiennent divers métazoaires et décomposeurs qui décomposent les matières mortes qui sont ensuite réutilisées par les plantes.
Structure cellulaire
Toutes les espèces d’eubactéries possèdent une paroi cellulaire constituée de peptidoglycane. Cependant, selon diverses études, les espèces dépourvues de cette structure sont celles qui l’ont perdue secondairement. Le peptidoglycane est constitué de glycosaminoglycane qui, à son tour, est constitué de résidus alternés de D-glucosamine et d’acide muramique.
Lors de la synthèse du peptidoglycane, le groupe carboxyle de l’acide muramique est typiquement substitué par un peptide constitué de résidus d’acides aminés L- et D-.
Selon l’organisme, ces unités peptidiques peuvent être réticulées par des liaisons peptidiques pour produire une macromolécule géante qui contribue à la paroi cellulaire.
Dans les espèces Gram-négatives, la macromolécule se présente comme une couche monomoléculaire située entre la membrane interne et externe. Chez les bactéries à Gram positif, elle apparaît comme une couche multimoléculaire liée de manière covalente ou non à des composés tels que l’acide teichoïque ou des polysaccharides neutres.
* Typiquement, les bactéries dépourvues de paroi cellulaire se voient attribuer le suffixe « plasma ». Parmi les exemples, on peut citer Ureaplasma et Mycoplasma. Ces caractéristiques leur permettent de rester résistantes à divers antibiotiques qui fonctionnent en ciblant la structure de la paroi cellulaire.
* Chez les bactéries Gram-négatives, la couche de peptidoglycane constitue environ 80 % de la paroi cellulaire.
Reproduction
Bien qu’il ait été démontré que certaines espèces échangent du matériel génétique par contact cellulaire, la reproduction asexuée est le principal mode de reproduction des eubactéries.
Parmi les principales méthodes de reproduction asexuée chez les eubactéries, on trouve :
Fission binaire
C’est le mode de reproduction le plus courant chez les eubactéries dans des conditions environnementales favorables. Lors de la fission binaire, le matériel génétique de l’organisme (nucléoïde) se divise sans mitose. Cela se produit par la réplication de l’ADN, un processus qui produit deux brins d’ADN.
La réplication de l’ADN, qui est bidirectionnelle, part d’un point donné, appelé point d’origine, produisant deux molécules d’ADN circulaires.
La cellule se divise en deux lorsqu’un anneau périphérique de la membrane s’invagine et croît vers la partie centrale de la cellule formant ainsi un septum à double membrane. Les matériaux de la paroi cellulaire sont alors déposés entre les deux membranes provoquant la séparation complète des deux cellules.
Formation de l’endospore
Pour la plupart, la formation de l’endospore se produit lors de conditions environnementales défavorables et est fréquente chez les bactéries Gram-positives et les cyanobactéries.
Lors de conditions environnementales défavorables (température extrême, présence de toxines ou carence en nutriments, etc.), ces organismes produisent une paroi épaisse pour entourer la cellule et former l’endospore.
Avant que la cellule ne soit enfermée dans l’épaisse paroi cellulaire, le chromosome et des parties du cytoplasme sont également déshydratés. Le cytoplasme et la paroi cellulaire se détériorent également laissant place à l’épaisse paroi qui finit par recouvrir la cellule. Cela rend l’organisme résistant aux conditions défavorables et lui permet de survivre pendant une longue période (jusqu’à plusieurs décennies).
L’épaisse paroi qui recouvre l’endospore est constituée de quatre parties principales :
- Exosporium – Revêtement extérieur lâche
- Cortex – Couche épaisse constituée de mucopeptides et de glucides
- Paroi centrale – Également appelée cortex interne, la paroi centrale est en grande partie composée de protéines
- Core-coat – Constitué de protéines riches en disulfures et ressemble à la kératine
* Dans des conditions favorables, le protoplaste gonfle lorsqu’il absorbe de l’eau permettant à l’acide dipicolinique de fuir. Cela s’active et fait en sorte que le protoplaste brise la couverture de la spore. Au final, une cellule bactérienne émerge de la spore et continue à se développer et à se reproduire dans des conditions favorables.
Certaines des autres formes courantes de reproduction asexuée chez les Eubactéries comprennent :
– La fragmentation – L’organisme se brise en fragments après avoir atteint une longueur donnée, comme on le voit chez les cyanobactéries
– Le bourgeonnement – L’organisme produit des bourgeons qui croissent et se détachent pour se développer en nouveaux individus
– La formation de conidies -. Fréquente chez les bactéries mycéliennes et implique le développement de nouveaux individus à partir de conidies (structures arrondies découpées à partir de parties de la bactérie)
* La reproduction sexuée chez les Eubactéries implique un échange de matériel génétique par conjugaison, la transduction et la transformation.
Eubactéries Vs Archaebactéries
Comme les Eubactéries, les Archaebactéries sont une branche de l’évolution des procaryotes. Cependant, contrairement aux Eubactéries, des études ont montré qu’elles étaient plus simples et beaucoup plus anciennes.
Pour cette raison, leur constitution cellulaire est sensiblement différente de celle des Eubactéries. Par exemple, les membres de ce groupe (Archaebacteria) sont dépourvus de peptidoglycane et contiennent des protéines ARN polymérase et ribosomiques plus proches de celles des eucaryotes que des eubactéries.
Plusieurs exemples d’Archaebactéries dont :
- Ferroplasma
- Halobacterium
- Pyrobaculum
- Lokiarchaeum
- Thermoproteus
* Certaines espèces possèdent un pseudopeptidoglycane. Chez ces espèces, l’acide N-acétylmuramique est remplacé par l’acide N-acétyltalosamine uronique.
Pour une majorité d’espèces, la paroi cellulaire est constituée d’une couche superficielle appelée « couche S ». Elle est constituée de protéines/glycoprotéines disposées selon un schéma hexagonal et s’assemblent en treillis dont l’épaisseur varie entre 5 et 25nm.
Malgré la différence de structure avec celle des Eubactéries, cette composition sert à fournir un support mécanique à la cellule en plus de leur rôle dans la prévention de la lyse osmotique.
A part les différences de composition de la paroi cellulaire, les différences entre les Eubactéries et les archaebactéries sont également évidentes dans leur membrane cellulaire. Chez les espèces d’archaebactéries, les queues lipidiques hydrophobes sont liées au glycérol par des liaisons éther au lieu des liaisons ester présentes chez les espèces d’Eubactéries.
D’autre part, les queues d’acides gras communes chez les Eubactéries sont remplacées par des unités répétitives de cinq carbones qui sont liées d’une manière leur permettant de former des queues sensiblement plus longues que les queues d’acides gras.
Dans les cas où cela produit une monocouche lipidique, cela fournit un avantage aux hyperthermophiles étant donné que la structure empêche la membrane de se peler en deux.
Les membres du domaine (Archaea) sont divisés en deux phyla. Ceux-ci comprennent :
– Euryarchaeota – Ce groupe est constitué d’extrêmophiles capables de survivre à des conditions très défavorables. Les méthanogènes que l’on trouve couramment dans des environnements dépourvus d’oxygène et les halophiles extrêmes que l’on peut trouver dans des environnements à forte concentration de sel en sont un bon exemple.
– Crenarchaeota – Les organismes classés dans ce phylum sont des hyperthermophiles, normalement présents dans les milieux aquatiques chauds (sources et milieux marins)
Plusieurs autres caractéristiques des Archaebactéries sont :
- Variant dans la morphologie de la forme (par ex.g. en forme de bâtonnet, sphérique, aplatie)
- Contenir des introns (sections non codantes de l’ARN)
- Reproduire asexuellement par fission binaire, fragmentation et bourgeonnement
- Ne pas présenter de glycolyse
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Chia Y. Lee et David Cue. (2013). Introduction à la bactériologie.
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