Des bactéries qui vivent dans l'arsenic. Et alors?

Une bactérie prolifère dans les eaux riches en arsenic d’un lac californien. Cette découverte remet en question les connaissances acquises sur les bases chimiques de la vie.

C’est dans le lac Mono en Californie que des microbiologistes de l’Institut d’astrobiologie de la NASA ont découvert les GFAJ-1, une souche de bactéries de la famille des Halomonadacées, qui évoluent dans des milieux très salés. Leur particularité ? Les GFAJ-1 se développent dans des eaux riches en arsenic, donc toxiques pour toute forme de vie. 

Mais ces bactéries s’accommodent bien de la présence de ce poison. Les microbiologistes ont fait croître des bactéries GFAJ-1 en présence soit de phosphore, soit d’arsenic. Dans les deux cas, elles survivent, même si elles se multiplient beaucoup moins vite avec l’arsenic. Ce sont néanmoins les seuls organismes vivants connus à ce jour qui peuvent se passer de phosphore. 

Jusqu’alors il était admis que les molécules organiques étaient exclusivement composées de carbone, d’hydrogène, d’azote, de soufre, et de phosphore. Comment ont-elles pu survivre sans ce dernier élément ? 

Pour l’équipe de microbiologistes, les bactéries ont substitué l’arsenic au phosphore pour fabriquer leurs protéines, leurs lipides, mais aussi leur ADN. Les deux éléments étant très proches dans le tableau périodique des éléments, ils ont des propriétés physico-chimiques semblables. 

Il faut pourtant se garder de conclure hâtivement. Selon Laurent Charlet, géochimiste à l’Institut des sciences de la Terre de Grenoble, «affirmer que ces bactéries fabriquent leur filament d’ADN en utilisant de l’arsenic est un peu prématuré. Certes on en retrouve au voisinage de l’ADN, mais rien ne prouve qu’il est bien intégré à la molécule ». 

L’autre zone d’ombre concerne la viabilité des bactéries GFAJ-1 in situ. Toute l’expérience de la NASA s’étant déroulée in vitro, rien ne garantit que ces microorganismes seraient capables de survivre dans des milieux riches en arsenic sur de multiples générations. D’ailleurs les bactéries utilisant l’arsenic en subissent les conséquences : non seulement elles se multiplient moins vite, mais en plus elles changent de forme. Opter pour ce type de métabolisme pourrait donc se révéler fatal, à terme. 

Enfin, que penser du battage médiatique lié à cette découverte ? Dans l’euphorie, de nombreux journaux et sites d’information ont titré sur « la découverte de nouvelles formes de vie ». Il s’agit d’un emballement, rien de plus. Les GFAJ-1 restent des bactéries bien connues, dont l’ADN est constitué des mêmes bases que tous les autres êtres vivants sur Terre. Tout au plus ont-elles cette faculté d’échanger deux éléments chimiques que l’on n’aurait pas imaginés substituables à priori.

Photo : Des bactéries GFAJ-1 en croissance sur de l'arsenic © Jodi Switzer Blum / NASA

Fabien Goubet

http://www.larecherche.fr/content/actualite-vie/article?id=28843

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