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Une culture de bactéries GFAJ-1, qui s'est développée dans un milieu riche en arsenic mais sans phosphore. Mais comment fait-elle ? © Jodi Switzer Blum
Une modeste bactérie, connue depuis longtemps, fait beaucoup parler d'elle depuis jeudi soir : GFAJ-1, une souche vivant dans les sédimentssédiments peu profonds du lac Mono (Californie) serait capable de remplacer les atomesatomes de phosphorephosphore par de l'arsenicarsenic au sein de ses protéines, de son ADN et de son ARN. Pour un biologiste, c'est stupéfiant. La découverte a aussi un intérêt en exobiologieexobiologie car elle semble étendre les conditions dans laquelle la vie peut se développer. La NasaNasa, dans un show télévisé, a su donner beaucoup d'écho à ce travail, qui a fait l'objet d'une publication dans Science par l'équipe menée par Felisa Wolfe-Simon.
Depuis, les réactions du monde scientifique reflètent un réel intérêt mais sont bien plus mitigées que l'enthousiasme initial. Nous avons interrogé André BrackAndré Brack, astrobiologiste, spécialiste de l'étude des origines de la vie (voir son dossier sur l'exobiologie) et directeur de recherche honoraire au centre de biophysique moléculaire du CNRS à Orléans.
Le lac Mono, en Californie. C'est là, dans le sédiment boueux qu'a été découverte une bactérie de la famille des Gammaproteobacteria, souche GFAJ-1, à la curieuse tolérance à l'arsenic... © Nasa
Futura-Sciences : Cette découverte d'une bactérie capable d'assimiler de l'arsenic et de le substituer au phosphore dans ses moléculesmolécules, ADN entre autres, vous semble-t-elle véritablement révolutionnaire ?
André Brack : La découverte est intéressante mais je ne lui donnerais pas l'importance qu'on lui donne, en particulier de la part de la Nasa. Ce que l'on voit c'est une bactérie capable de vivre dans un milieu vraiment très riche en arsenic, donc très hostile. Mais ce n'est pas une première. En 2007, une équipe de l'université de Strasbourg a montré que la bactérie Herminiimonas arsenicoxydans se développe très bien en présence d’arsenic. La bactérie utilise l'arsenate (AsO4) comme accepteur d'électronsélectrons dans les réactions « redox » (oxydoréductionoxydoréduction) et en tire de l'énergieénergie.
FS : Les auteurs expliquent que l'arsenic a remplacé le phosphore dans les protéines et dans les acides nucléiques : n'est-ce pas une vraie nouveauté ?
AB : Effectivement, selon eux, au sein des liaisons phosphodiesters qui relient deux sucressucres dans le squelette de l'ADN et de l'ARN, l'arsenic viendrait remplacer le phosphore. Mais ils n'en donnent pas la preuve formelle. À la fin de leur article, ils précisent bien qu'ils ignorent comment l'arsenic se lie aux biomolécules. Cela reste donc à vérifier.
FS : Selon vous, peut-on parler d’une « nouvelle forme de vie » ?
AB : Ce n'est pas une nouvelle forme de vie. Ces bactéries utilisent bien les mêmes mécanismes que les bactéries, protéines, ADN, ARN, etc.
FS : Cette découverte change-t-elle la donne pour l’exobiologie ?
AB : Je ne crois pas. Cette découverte n'agrandit pas le domaine des conditions favorables à l'apparition de la vie. Elle élargit le domaine des conditions dans lesquelles la vie peut s'étendre. Pour qu'apparaisse la vie telle que nous la connaissons, il faut notamment de l'eau, entre 0 et 80°C, et du carbonecarbone. Mais ensuite, les organismes s'adaptent à d'autres milieux.
Cette découverte nous montre surtout combien les bactéries terrestres savent le faire de manière extrêmement judicieuse. Un exemple étonnant est celui de ces microorganismes qui vivent dans le sous-sol à très grandes profondeurs et qui tirent leur énergie de l'hydrogènehydrogène. Les hyperthermophiles, ces organismes qui vivent à des températures largement supérieures à 80°C, se protègent de la chaleurchaleur grâce à un dispositif complexe, formé de protéines dont on a montré qu'elles n'ont que 5 millions d'années.
