Plongez dans le monde fascinant des Streptomyces : des bactéries aux capacités surprenantes
Dans notre monde complexe et interconnecté, nous découvrons chaque jour de nouveaux aspects de la vie et de l’écologie de notre planète. Parmi les différents royaumes de la vie, nous nous concentrons souvent sur celui des animaux, mais il est grand temps de découvrir les bienfaits que nous pouvons tirer du dernier royaume : celui des bactéries. Et plus particulièrement, du genre bactérien Streptomyces.
Vous connaissez cette odeur si agréable après la pluie ? C’est le « petrichor », un mélange de composés chimiques dont le géosmine, produit par les spores hydrophobes de ces bactéries filamenteuses. Mais les Streptomyces ne se résument pas à une simple odeur plaisante. La plupart des espèces de ce genre vivent dans les sols du monde entier, produisant des métabolites secondaires aux nombreuses propriétés bénéfiques pour l’environnement et la santé humaine.
La variété génétique des Streptomyces est impressionnante, avec plus de 700 espèces répertoriées à ce jour. Leurs génomes, parmi les plus longs du règne bactérien, renferment de nombreux gènes codant pour des métabolites secondaires. C’est ainsi que ces bactéries influencent leur environnement de manière significative.
Le genre Streptomyces a également attiré l’attention du monde entier grâce à la découverte de la streptomycine, un antibiotique qui a révolutionné le traitement de la tuberculose. Depuis lors, de nombreuses études se sont penchées sur les propriétés antimicrobiennes de ces bactéries et leur utilisation potentielle en santé humaine et en agriculture.
Mais aujourd’hui, notre regard se tourne vers notre microbiome, toutes ces microorganismes qui peuplent notre corps. Et si les Streptomyces pouvaient encore nous offrir davantage, d’une manière différente de celle des laboratoires et des extraits synthétisés ? Les interactions entre les microbes et les êtres humains, ainsi que l’impact de l’environnement sur notre microbiome, sont au cœur des recherches scientifiques actuelles.
Rejoignez-nous pour explorer l’univers fascinant des Streptomyces et découvrez comment ces bactéries pourraient changer notre vision du monde et notre manière d’interagir avec lui.
La fascinante histoire du genre bactérien Streptomyces
Un parfum mystérieux
Nous vivons dans un monde où nous reconnaissons et découvrons un réseau de vie de plus en plus complexe et interconnecté – cette vaste écologie de notre planète. Nous pouvons voir que la vie a emprunté de nombreuses voies différentes pour trouver le succès, et nous appelons ces voies « règnes » : animal, végétal, fongique, protiste, archée et bactérie. Alors que nous appartenons au premier règne – celui des animaux – nous en sommes encore qu’au début de la découverte des bienfaits que nous pouvons tirer du dernier règne ; nous pouvons exploiter le potentiel des bactéries à notre avantage.
Je veux vous parler du genre bactérien Streptomyces. Ce genre est réputé pour l’odeur de ses spores. Vous connaissez cette odeur après la pluie? C’est le « pétrichor », un ancien mot grec signifiant « roche » et « sang éthéré des dieux ». Cette odeur est due à un mélange de composés, mais un contributeur important est la géosmine, elle-même un sous-produit des spores hydrophobes qui se trouvent au sommet de la croissance aérienne de ces bactéries filamenteuses qui sont lancées hors de la terre avec la force des gouttes de pluie frappant le sol. Le nez humain moyen est incroyablement sensible à ce produit chimique ; nous sommes capables de le détecter aussi faiblement que trois parties par trillion – comme une seule goutte dans 40 piscines olympiques ! La géosmine est également la raison pour laquelle nous aimons l’odeur de la terre fraîchement retournée et elle est responsable d’un goût « boueux » dans le poisson.
Plus que simplement une odeur agréable
La plupart de ses nombreuses espèces variées se trouvent dans les sols du monde entier. Elles sont généralement aérobies et produisent des exsudats qui ressemblent à des réseaux semblables à des mycéliums dans le substrat dans lequel elles vivent. Ces exsudats et les composés organiques volatils qu’ils dégagent sont créés dans une catégorie appelée métabolites secondaires. Les organismes vivants créent des métabolites secondaires dans leurs interactions avec leur environnement. Ces composés ne sont pas strictement nécessaires à leur survie, mais facilitent leur interaction avec le monde qui les entoure.
Le potentiel étonnant de Streptomyces
Ce genre détient une grande variété génétique en tant que genre le plus peuplé de son phylum, avec plus de 700 espèces répertoriées à ce jour. Certaines espèces font même partie des brins génomiques les plus longs de tout le règne bactérien : S. violaceoruber avec 8,7 millions de paires de bases (Mbp) et S. scabiei avec un impressionnant 10,1 Mbp. De plus, les bactéries possèdent plus de gènes codant des protéines provenant d’eucaryotes, et cet écart se creuse à mesure que les génomes s’allongent, ce qui nous offre un ensemble d’organismes très complexes et actifs. Fait intéressant, en moyenne, 12% des gènes codant pour des protéines de Streptomyces sont dédiés à la production de métabolites secondaires, une « proportion élevée » par rapport au reste du règne bactérien.
Un intérêt mondial pour ce genre
La découverte qui a placé Streptomyces sous les projecteurs du monde entier est la création de la streptomycine, un antibiotique qui a aidé à traiter la tuberculose. Ce composé a été isolé à partir de S. griseus en 1943 et a remporté le prix Nobel de médecine en 1952. Divers extraits et synthèses de ce genre se sont concentrés sur les propriétés antimicrobiennes et leur application tant pour la santé humaine que pour la lutte contre les ravageurs en agriculture.
Cependant, l’attention de notre époque se tourne de plus en plus vers notre microbiome, tous les différents micro-organismes qui habitent notre corps. Nous avons déjà exploré le potentiel génétique de Streptomyces pour plus de 100 000 applications de réduction de l’activité microbienne nocive chez les humains et pour la création de produits chimiques agricoles. Et si nous pouvions encore en apprendre davantage sur ce genre, et si les méthodes étaient différentes des laboratoires et des extraits synthétisés ?
Les interactions environnementales entre les microbes et les humains
L’exposition à différents environnements et stimuli peut modifier les microbiomes présents dans notre corps. Nous savons que le microbiome intestinal est énormément influencé par les choix alimentaires temporaires et à long terme. Des expériences scientifiques continuent d’étudier les effets de différentes expositions environnementales sur la santé humaine. En particulier, les recherches sur l’impact du microbiome cutané sur la santé humaine sont encore en cours.
Une étude récente a émis l’hypothèse que les mains des jardiniers seraient un lieu propice pour le transfert de populations microbiennes du sol à la peau. Les complications, telles que le lavage des mains, compliquent la question. Mais les chercheurs ont trouvé Streptomyces parmi les dix genres les plus abondants dans les échantillons de sols de jardins urbains ! Les auteurs soulignent l’importance du contact sol/peau, citant une autre étude qui a montré que les terrains de jeux biodiversifiés amélioraient la santé et les fonctions immunitaires des enfants. De telles découvertes renforcent les efforts déployés pour inciter les enfants à sortir et à interagir avec des environnements de jeu naturels et aménagés.
Pour aller plus loin
Si vous souhaitez en savoir plus sur cette recherche sur la santé humaine et le contact avec le sol des jardins, rendez-vous sur le site du Garden Ecology Lab de l’Oregon State University. Et maintenant, vous pouvez continuer votre journée en sachant que vous avez une connaissance étendue de Streptomyces sans avoir à plonger dans les espèces spécifiques. Merci de m’avoir lu !
Nous vivons dans un monde où nous reconnaissons et découvrons un réseau de vie de plus en plus complexe et interconnecté – cette vaste écologie de notre planète. Nous pouvons voir que la vie a emprunté de nombreuses voies différentes pour trouver le succès, et nous appelons ces voies « règnes » : animal, végétal, fongique, protiste, archée et bactérie. Alors que nous appartenons et nous concentrons souvent sur le premier règne – celui des animaux – nous ne faisons qu’effleurer la découverte des avantages que nous pouvons tirer de ceux du dernier règne ; nous pouvons exploiter le potentiel des bactéries à notre avantage.
Je veux vous parler de l’espèce bactérienne Streptomyces. Le genre est connu pour le parfum de ses spores. Vous connaissez cette odeur après la pluie ? C’est le « petrichor », du grec ancien pour « rocher » et « sang éthéré des dieux ». Cette odeur est due à un mélange de composés, mais un contributeur important est la géosmine, elle-même un sous-produit des spores hydrophobes qui sont propulsées depuis la terre avec la force des gouttes de pluie frappant le sol. Le nez humain moyen est incroyablement sensible à cette substance ; nous sommes capables de la détecter aussi faiblement que trois parties par billion – comme une seule goutte dans 40 piscines olympiques ! La géosmine est également la raison pour laquelle nous aimons l’odeur de la terre fraîchement retournée, et elle est responsable d’un goût « boueux » dans le poisson.
Mais il y a bien plus à aimer que juste une odeur agréable. La plupart de ses nombreuses espèces variées se trouvent dans les sols du monde entier. Elles sont généralement aérobies et produisent des exsudats qui ressemblent à des réseaux semblables à des mycéliums dans le substrat où elles vivent. Ces exsudats et les composés organiques volatils qu’ils produisent sont créés dans une catégorie appelée métabolites secondaires.
Ce qui rend Streptomyces si prometteur, c’est sa grande variété génétique en tant que genre le plus peuplé de son phylum, avec plus de 700 espèces répertoriées jusqu’à présent. Il existe même des espèces qui figurent parmi les brins génomiques les plus longs de tout le règne bactérien : S. violaceoruber avec 8,7 millions de paires de bases (Mbp) et S. scabiei avec un impressionnant 10,1 Mbp. De plus, les bactéries ont plus de gènes codant des protéines des eucaryotes, et cet écart se creuse avec l’allongement des génomes, ce qui en fait un ensemble d’organismes très complexes et actifs.
Enfin, la génomique de Streptomyces est particulièrement active, avec en moyenne 12 % de ses gènes codant des protéines dédiés à la production de métabolites secondaires, une « proportion élevée » par rapport au reste du règne (Nikolaidis et al., 2023). Tout cela montre que Streptomyces a une forte capacité à influencer le monde qui l’entoure.
Le genre Streptomyces est déjà au centre de l’attention mondiale grâce à la découverte de la streptomycine, un antibiotique qui a aidé à traiter la tuberculose. Ce composé a été isolé à partir de S. griseus en 1943 et a remporté le prix Nobel de médecine en 1952. Les extraits et les synthétisations de ce genre se sont concentrés sur les propriétés antimicrobiennes et leur application tant pour la santé humaine que pour le contrôle des pesticides dans la production agricole.
Cependant, l’attention mondiale de notre époque commence à se tourner vers l’intérieur, pour examiner ce que nous pourrions faire pour changer nos corps de l’intérieur afin de mieux s’adapter à leur environnement. Un intérêt particulier porte sur ce que l’on appelle notre « microbiome », c’est-à-dire tous les différents micro-organismes qui habitent notre corps. Nous avons déjà exploré le potentiel génétique de Streptomyces pour plus de 100 000 applications de réduction de l’activité microbienne nocive chez l’homme et pour les produits chimiques agricoles (Alam et al., 2022). Et s’il y avait encore plus à gagner de ce genre, et si les méthodes étaient différentes des laboratoires et des extraits synthétisés ?
L’exposition à différents environnements et inputs peut modifier les différents microbiomes de notre corps. Nous savons que le microbiome intestinal est énormément affecté par les choix alimentaires temporaires et à long terme (Leeming et al., 2019). Les expériences scientifiques continuent d’étudier les effets de différentes expositions environnementales sur la santé humaine. En particulier, les recherches sur l’impact du microbiome sur la peau humaine sont encore en cours. Notre peau interagit avec le monde avant et au nom de tous nos autres organes, et elle pourrait donc avoir un grand potentiel pour affecter les réactions ou les changements souhaités de chacun de nos microbiomes cutanés.
Une étude récente (Mhuireach et al., 2022) a émis l’hypothèse que les mains des jardiniers seraient un endroit propice pour le transfert de populations microbiennes du sol à la peau. Des complications, notamment le lavage des mains, compliquent la question. Mais ils ont trouvé Streptomyces parmi les dix genres les plus abondants dans les sols d’échantillons de jardins urbains ! Les auteurs soulignent l’importance du contact sol/peau, citant Roslund et al. (2020) qui ont découvert que les terrains de jeux biodiversifiés amélioraient la santé et la fonction immunitaire des enfants. De telles découvertes renforcent les efforts visant à faire sortir les enfants et à les faire interagir avec des environnements de jeu naturels et aménagés.
Pour en savoir plus sur cette recherche sur la santé humaine et le contact avec le sol du jardin, consultez cet article fraîchement publié par le Garden Ecology Lab de l’Oregon State University.
Et maintenant, vous pouvez continuer votre journée en sachant que vous avez une connaissance aussi étendue de Streptomyces que possible sans commencer à explorer des espèces spécifiques. Merci de m’avoir lu !
Qu’est-ce que le genre bactérien Streptomyces ?
Le genre bactérien Streptomyces est connu pour l’odeur de ses spores, appelée « pétichor ». Ces bactéries filamenteuses produisent des composés volatils, dont le géosmine, responsable de l’odeur de terre fraîchement retournée. Elles vivent principalement dans les sols du monde entier et produisent des métabolites secondaires, qui peuvent avoir diverses interactions avec leur environnement.
Quelle est l’importance du genre Streptomyces ?
Le genre Streptomyces est le genre le plus peuplé de son phylum, avec plus de 700 espèces répertoriées à ce jour. Ces bactéries possèdent une grande variété génétique et sont capables de produire une quantité importante de gènes codant pour la production de métabolites secondaires. Certaines espèces de Streptomyces ont été utilisées pour la création d’antibiotiques, tels que la streptomycine, qui a remporté le prix Nobel de médecine en 1952.
Quelles sont les applications potentielles des Streptomyces dans le domaine de la santé humaine ?
Les Streptomyces ont été étudiées pour plus de 100 000 applications potentielles dans la réduction de l’activité microbienne nuisible chez l’homme. Leurs propriétés antimicrobiennes peuvent être utilisées pour lutter contre les infections et les maladies. De plus, les Streptomyces pourraient avoir un rôle dans la modification du microbiome humain, en affectant les différentes populations microbiennes présentes dans notre corps.
Comment les interactions environnementales avec les Streptomyces peuvent-elles affecter la santé humaine ?
Les différentes expositions environnementales peuvent influencer les microbiomes présents dans notre corps, notamment le microbiome intestinal et cutané. Des études scientifiques sont en cours pour comprendre comment ces interactions environnementales peuvent affecter notre santé. Par exemple, une étude a révélé que les jardiniers avaient une plus grande présence de Streptomyces sur leurs mains en raison du contact avec le sol. Ces découvertes renforcent les efforts visant à encourager les enfants à passer du temps à l’extérieur et à interagir avec des environnements naturels.
Où puis-je en savoir plus sur les recherches liées à la santé humaine et au contact avec le sol de jardin ?
Vous pouvez en savoir plus sur ces recherches menées par le Garden Ecology Lab de l’Oregon State University. Ces études se concentrent sur les effets du contact avec le sol de jardin sur la santé humaine et mettent en évidence l’importance des interactions entre les microbes présents dans le sol et les humains.
