vignette|Stromatolhites se développant dans la réserve naturelle marine du havre Hamelin, à Shark Bay, en Australie-Occidentale. vignette|Interactions syntrophiques entre N. marumarumayae et S. nilemahensis, telles que prédites par le séquençage du génome.

Nerearchaeum marumarumayae est une espèce d'archées d'Asgård (Promethearchaeota).

Elle a été découverte dans des tapis microbiens à Nilemah, à l'extrémité sud du havre Hamelin dans la baie des Requins (Gathaagudu), en Australie-Occidentale.

Culture Elle a pu être cultivée en coculture polyxénique avec la bactérie Stromatodesulfovibrio nilemahensis (Desulfovibrionales, Thermodesulfobacteriota) avec laquelle elle entretient une relation syntrophique obligatoire. En effet, Le génome de N. marumarumayae indique sa capacité à produire du dihydrogène (H₂), de l'acétate (CH₃-COO⁻), du formiate (H-COO⁻) et du sulfite (SO₃²⁻), tandis que S. nilemahensis synthétise des acides aminés et des vitamines pouvant être échangés dans le cadre d'une symbiose syntrophique.

Syntrophie La cryotomographie électronique (cryo-TE) révèle que Nerearchaeum marumarumayae forme des chaines de vésicules bourgeonnantes reliées au corps cellulaire par des fibres extracellulaires. L'archée et la bactérie interagissent directement via des nanotubes intercellulaires. Une interaction intercellulaire directe entre les deux microorganismes a été observée via des nanotubes émis par la bactérie.

Ces observations d'interaction entre archée et bactérie sulfatoréductrice renforcent l'hypothèse d'une eucaryogénèse dans les tapis microbiens, abondants au moment de l'émergence est premiers eucaryotes (par endosymbiose d'une bactérie dans une archée) il y a environ 2.2 milliards d'années.

Tapis microbiens thumb|Selon la théorie de la symbiogenèse, la fusion d'une archée et d'une bactérie aérobie a donné naissance aux eucaryotes, dotés de mitochondries aérobies ; une seconde fusion a ajouté les chloroplastes, créant ainsi les plantes.

Les tapis microbiens étaient largement répandus au Protérozoïque (il y a environ 2,5 à 0,5 milliard d'années)Robert Riding: Microbial carbonate abundance compared with fluctuations in metazoan diversity over geological time. In: Sedimentary Geology, Band 185, Nr. 3–4, 15. März 2006. S. 229–238; , , PDF (robertriding.com). et existent encore aujourd'hui dans des environnements où les prédateurs (eucaryotes) sont rares, ce qui explique qu'ils ne soient pas constamment broutés. On peut citer en exemple les tapis microbiens hypersalins de Shark Bay (Gathaagudu) en Australie-Occidentale, dont la salinité est d'environ 7 %. Ces tapis microbiens forment des environnements dynamiques et stratifiés et sont considérés comme des analogues d'anciens systèmes de tapis microbiensThérèse E. Morris, Pieter T. Visscher, Mich​eal J. O'Leary, Peter Roderick C.&bsp;S. Fearns, Lindsay B. Collins: The biogeomorphology of Shark Bay's microbialite coasts. In: Earth-Science Reviews, Band 205, Juni 2020, S. 102921; doi:10.1016/j.earscirev.2019.102921, ResearchGate:335091866)..

Le séquençage métagénomique montre que les couches supérieures riches en oxygène sont dominées par les cyanobactéries, tandis que les bactéries anaérobies et les archées prédominent dans les couches plus profondes. Parmi ces archées figurent diverses lignées d'Asgard, notamment les phylums Promethearchaeota (avec les classes Heimdallarchaeia, Odinarchaeia et Promethearchaeia, également connues sous le nom de Lokiarchaeia) et Thorarchaeia. Les tapis microbiens pourraient avoir favorisé l'évolution des archées d'Asgard grâce à des interactions syntrophiques qui ont renforcé leur résilience, contribuant ainsi à l'émergence des eucaryotes dans le biote primitif. La culture d'enrichissement de Nerearchaeum marumarumayae constitue donc un exemple modèle de ce scénario.

Systématique Nerearchaeum marumarumayae est la seule espèce connue du genre monotypique Nerearchaeum, appartenant au phylum des Promethearchaeota (archées d'Asgård). La souche de référence est Nerearchaeum marumarumayae Loki-ASV2.

Après séquençage, les auteurs ont fondé leurs analyses phylogénétiques sur 47 gènes marqueurs conservés et 112 génomes de référence d'archées similaires.Ces analyses ont positionné N. marumarumayae Loki-ASV2 dans la famille des Promethearchaeaceae comme un groupe frère du clade formé par : Promethearchaeum syntrophicum MK-D1, première archée cultivée (en syntrophie avec une archée méthanogène consommatrice d'H2 (Methanogenium sp.) et une bactérie sulfatoréductrice (Halodesulfovibrio sp.) ; Ca. Harpocratesius repetitus FW102 ; Ca. Lokiarchaeum ossiferum B35. Les analyses de synténie et de pangénome ont suggéré que quelques réarrangements majeurs du génome se sont produits au cours de l'histoire évolutive des Promethearchaeaceae. Sur la base d'analyses complémentaires, les auteurs ont conclu que Loki-ASV2 et son partenaire bactérien Desulfo-ASV1 représentaient respectivement les premiers représentants de deux nouveaux genres d'archées et de bactéries.

Étymologie Nerearchaeum marumarumayae : le nom générique est constitué du nom grec masc. Nereus (Νηρεύς), dieu de la mer (décrit comme « Vieil Homme de la mer ») père des Néréides, et de archaeum mot latin neutre à l’origine du mot 'archée' ; l’épithète spécifique est constitué de marumarumaya, signifiant 'ancienne maison' en , la langue locale, et décliné au génitif latin. Stromatodesulfovibrio nilemahensis : le nom générique est constitué du nom grec fem. stromatos, 'mat, couche', en référence au tapis microbien, du latin médiéval Desulfovibrio, genre de bactéries provenant d'un tapis microbien, de genre masculin ; l’épithète spécifique nilemahensis est basé sur le nom de la localité Nilemah où se trouve le tapis microbien, avec le suffixe latin médiéval -ensis au masculin.

Notes et références Notes

Références

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