« Ce sont des bactéries marines productrices d’hydrogène » : une découverte scientifique unique qui pourrait bouleverser la transition énergétique mondiale

Une récente étude génomique menée par une équipe internationale de chercheurs a mis en lumière des clusters de gènes jusqu’alors inconnus dans des bactéries marines productrices d’hydrogène. Cette découverte pourrait révolutionner la production d’énergie propre. Les Vibrionaceae, une famille bien connue de bactéries marines, sont principalement reconnues pour leur bioluminescence, mais aussi pour inclure le pathogène responsable du choléra. Cependant, certaines espèces de cette famille ont démontré une capacité unique à produire de grandes quantités d’hydrogène, ouvrant ainsi de nouvelles perspectives énergétiques.

Comprendre le mécanisme génétique derrière la production d’hydrogène

Un groupe de chercheurs, incluant le professeur Tomoo Sawabe de l’Université de Hokkaido, Ramesh Kumar Natarajan de l’Institut National de Science et Technologie Interdisciplinaire d’Inde, et Fabiano Thompson de l’Université Fédérale de Rio de Janeiro, a réalisé une analyse génomique détaillée pour comprendre la base génétique de ce phénomène. Leur étude a porté sur le séquençage de toutes les 16 espèces connues de Vibrionaceae.

Ils ont particulièrement étudié la structure et la fonction du cluster de gènes formate hydrogenlyase (FHL) de type Hyf, un complexe enzymatique essentiel dans la décomposition du formate en hydrogène et dioxyde de carbone. Bien qu’un enzyme similaire existe chez Escherichia coli, il produit des quantités d’hydrogène bien inférieures comparé aux Vibrionaceae. Cette découverte met en lumière une diversité inattendue des clusters de gènes FHL, comme l’a déclaré le professeur Sawabe.

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Variabilité de la production parmi les espèces

Les chercheurs ont également analysé les variations de la fermentation de l’hydrogène à travers différentes espèces. Vibrio tritonius, une bactérie marine, et Vibrio porteresiae, une espèce vivant dans le riz sauvage des mangroves, ont montré les niveaux les plus élevés de production d’hydrogène. En revanche, Vibrio aerogenes et Vibrio mangrovi ont produit le moins d’hydrogène.

Ce tableau illustre les différences de production d’hydrogène observées :

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Cette étude met en évidence l’importance de la capacité d’absorption du formate pour déterminer le niveau de production d’hydrogène.

Le rôle du métabolisme du formate

Les génotypes identifiés renforcent le métabolisme du formate comme un facteur clé dans le maintien de la production fermentative d’hydrogène chez certains groupes de vibrios. La capacité de certaines espèces à produire plus d’hydrogène pourrait être une réponse évolutive pour détoxifier le formate de leur environnement, une hypothèse appelée la « théorie de la détoxification du formate ».

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Cette recherche offre des perspectives intéressantes non seulement pour comprendre l’évolution microbienne mais aussi pour exploiter la production d’hydrogène par des bactéries à des fins énergétiques durables. Les résultats ont été publiés dans le journal Current Microbiology.

Implications pour l’avenir énergétique

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Les découvertes de cette étude pourraient avoir des implications significatives pour le développement de solutions énergétiques durables. En comprenant mieux les mécanismes génétiques derrière la production d’hydrogène, il devient possible d’imaginer des applications à grande échelle pour la production d’énergie propre.

En outre, ces résultats pourraient inspirer de nouvelles recherches sur la manière de tirer parti des capacités naturelles des bactéries pour générer de l’énergie. Comment ces nouvelles connaissances transformeront-elles notre approche des énergies renouvelables dans un avenir proche ?

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