Cyanobactérie

Définition

Les cyanobactéries, aussi appelées algues bleu-vert, sont des bactéries capables de réaliser la photosynthèse. Le préfixe « cyano » fait référence à la couleur bleu. Elles peuvent être trouvées de façon isolées ou en formant des filaments (appelés trichomes) dans une gaine de mucilage.

Schéma de la photosynthèse par une cyanobactérie
Photosynthèse par une cyanobactérie.

Cyanobactéries et photosynthèse

Contrairement aux plantes, la photosynthèse chez les cyanobactéries n’a pas lieu dans un chloroplaste. Chez un grand nombre de cyanobactéries, la photosynthèse a lieu dans les thylakoïdes tandis que d’autres, comme Gloeobacter, n’en possèdent pas. Les cyanobactéries possèdent des pigments comme la chlorophylle A (vert) ou la phycocyanine (bleu-vert).

Ultra-structure d'une cyanobactérie
Ultra-structure d’une cyanobactérie. Le cytoplasme contient des vacuoles gazeuses qui permettent aux cyanobactéries de flotter ainsi que des carboxysomes permettant la fixation du CO2.

Les cyanobactéries produisent un micro-compartiment, appelé carboxysome, pour la fixation du dioxyde de carbone (CO2) lors de la photosynthèse. Dans ce micro-compartiment, il y a présence de deux enzymes (la rubisco et l’anhydrase carbonique) et la concentration en CO2 est augmentée.

L’importance des ancêtres des cyanobactéries dans l’histoire de la Terre

La photosynthèse oxygénique, avec la production de dioxygène (O2) est apparue chez l’ancêtre des cyanobactéries modernes. Cette invention a conduit il y a 2,4 milliards d’années à une production importante de dioxygène dans l’atmosphère terrestre. Cet événement appelé la grande oxygénation est visible via des minéraux ayant été oxydés à l’époque.

Cyanobactéries et endosymbiose

Les caractéristiques des cyanobactéries actuelles laissent penser que leur ancêtre est à l’origine des chloroplastes lors d’un évènement d’endosymbiose.

Spiruline, une cyanobactérie célèbre

La spiruline (Arthrospira platensis) est une cyanobactérie avec de nombreuses utilisations telle que complément alimentaire. La consommation de ces compléments diminue les concentrations sanguine en graisses et en sucres, améliore la croissance des probiotiques et agit contre les infections. Cette cyanobactérie est reconnue comme non pathogène vis-à-vis des humains.

Production de compléments alimentaires à partir d'Arhrospira platensis (spiruline)

En plus de son utilisation en tant que complément alimentaire, cette cyanobactérie est aussi utilisée dans le cadre de bioréhabilitation. En effet, elle présente des avantages comme des besoins nutritifs simples et une forte production de biomasse.

Références bibliographiques

Balaji, S., Kalaivani, T., Rajasekaran, C., Siva, R., Shalini, M., Das, R., Madnokar, V., & Dhamorikar, P. (2015). Bioremediation potential of Arthrospira platensis (Spirulina) against chromium (VI). CLEAN – Soil, Air, Water, 43(7), 1018–1024. doi:10.1002/clen.201400133 (lien)

Finamore, A., Palmery, M., Bensehaila, S., & Peluso, I. (2017). Antioxidant, immunomodulating, and microbial-modulating activities of the sustainable and ecofriendly Spirulina. Oxidative Medicine and Cellular Longevity, 2017, 1–14. doi:10.1155/2017/3247528 (lien)

Frain, K. M., Gangl, D., Jones, A., Zedler, J. A. Z., & Robinson, C. (2016). Protein translocation and thylakoid biogenesis in cyanobacteria. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – Bioenergetics, 1857(3), 266–273. doi:10.1016/j.bbabio.2015.08.010 (lien)

Raven, P., Evert, R., & Eichhorn, S., (2015) Biologie végétale – 3e édition, De Boeck, ISBN-10 : 2804150208

Turmo, A., Gonzalez-Esquer, C. R., & Kerfeld, C. A. (2017). Carboxysomes: metabolic modules for CO2 fixation. FEMS Microbiology Letters, 364(18). doi:10.1093/femsle/fnx176 (lien)