Les microbiologistes ont découvert une nouvelle espèce d’amibe thermophile qui se divise à 63 degrés Celsius (145 degrés Fahrenheit) et reste mobile jusqu’à 64 degrés Celsius (147 degrés Fahrenheit).
Pendant des décennies, la limite supérieure de température acceptée pour la vie eucaryote – les organismes dont les cellules contiennent un noyau, y compris tout, des champignons aux animaux – oscillait autour de 60 degrés Celsius (140 degrés Fahrenheit), sur la base d’une poignée de champignons et d’algues rouges tolérants à la chaleur.
Quelques amibes avaient légèrement dépassé cette limite, une espèce atteignant une température proche de 57 degrés Celsius (135 degrés Fahrenheit).
L’espèce d’amibe nouvellement découverte, Incendiamoeba cascadensis, ou amibe de feu, dépasse largement les deux marques, complétant la division cellulaire complète, y compris la mitose visible, à 63 degrés Celsius.
« Les thermophiles sont des organismes avec des limites thermiques élevées et une croissance optimale égale ou supérieure à 45 degrés Celsius (113 degrés Fahrenheit) », ont déclaré Beryl Rappaport, doctorante à l’Université de Syracuse, et ses collègues.
« Les limites thermiques sont définies par trois seuils : l’achèvement du cycle de vie (par exemple, la réplication cellulaire), l’activité métabolique (par exemple, la motilité et l’alimentation) et la survie. »
« Le seuil de température le plus élevé connu est de 122 degrés Celsius (252 degrés Fahrenheit), auquel seul l’archéon Methanopyrus kandleri peut pousser. »
« Parmi les bactéries, Geothermobacterium ferrireducens peut se développer à des températures allant jusqu’à 100 degrés Celsius (212 degrés Fahrenheit). »
« Ces températures de croissance sont remarquables compte tenu des défis associés au stress thermique, notamment la probabilité accrue de dénaturation des protéines et d’autres biomolécules et les impacts sur la fluidité membranaire. »
« Étonnamment, les efforts parallèles visant à caractériser les thermophiles eucaryotes et à définir des seuils de température supérieurs restent extrêmement limités », ont-ils ajouté.
« La limite supérieure de température de croissance communément citée pour les eucaryotes est de 60 degrés Celsius, soutenue par quelques espèces de champignons et d’algues rouges. »
« D’autres eucaryotes ont été documentés poussant jusqu’à 57 degrés Celsius, y compris l’amibe Echinamoeba thermarum, mais la majorité de la diversité eucaryote dans les environnements à haute température reste inexplorée. »
Rappaport et ses co-auteurs ont isolé Incendiamoeba cascadensis d’un affluent du ruisseau Hot Springs dans le parc national volcanique de Lassen, en Californie, en échantillonnant le site sur trois ans.
L’analyse génétique place l’espèce au sein d’Amoebozoa, étroitement liée mais génétiquement distincte de Vermamoeba vermiformis, une amibe tolérante à la chaleur qui culmine à près de 40-45 degrés Celsius (104-113 degrés Fahrenheit).
Les chercheurs ont également trouvé des signatures génétiques correspondantes dans les bases de données métagénomiques de sites géothermiques de Nouvelle-Zélande et du parc national de Yellowstone, ce qui suggère que les organismes apparentés pourraient être plus répandus qu’on ne le pensait auparavant.
« Découvrir des eucaryotes survivant dans des environnements à haute température élargit non seulement notre compréhension de l’endroit où la vie pourrait être trouvée, mais également de la complexité de cette vie », a déclaré le Dr Alison Olcott, scientifique du programme d’exobiologie au siège de la NASA, qui n’a pas participé à l’étude.
En comparant l’activité des gènes à 48 degrés Celsius (118 degrés Fahrenheit) et à 61 degrés Celsius (142 degrés Fahrenheit), les scientifiques ont découvert qu’Incendiamoeba cascadensis accélère les systèmes de réparation cellulaire.
Au niveau des protéines, les molécules de l’espèce présentaient une chimie distinctive : moins de zones de surface collantes et sujettes à l’agrégation et un enrichissement notable en résidus de surface chargés positivement.
« Nous avons pu découvrir de nombreuses stratégies qui pourraient aider Incendiamoeba cascadensis à survivre à des températures élevées, et certaines de ces stratégies pourraient être utilisées par les thermophiles tout au long de la vie », a déclaré Rappaport.
« Par exemple, certaines protéines d’Incendiamoeba cascadensis ont une charge de surface positive élevée qui pourrait les aider à rester stables. »
« Ces charges protéiques sont similaires à celles trouvées dans les bactéries thermophiles et les archées. »
« Il pourrait certainement être possible qu’une vie complexe comme Incendiamoeba cascadensis survive sur une autre planète, mais la Terre est la seule planète que nous connaissons actuellement à avoir toutes les conditions nécessaires pour qu’Incendiamoeba cascadensis soit heureuse », a-t-elle ajouté.
« Ce n’est pas seulement une question de température. Un environnement a également besoin d’une acidité, de niveaux d’oxygène, d’une pression, d’eau et de nourriture appropriés. Incendiamoeba cascadensis ne pourrait pas survivre seul. Il a également besoin d’autres formes de vie. »
La découverte est décrite dans un article de la revue Cell.
