Morphologie et structure cellulaire

Les Micromonospora sont des bactéries Gram positif (DNA G+C : 68 à 75mol%), mésophiles, aérobies/microaérophiles, chimio-organotrophes, sensibles à des pH acides inférieur à 5, la température idéale pour leur croissance se situe entre 20 et 40°C, et toute croissance s’arrête au-delà de 50°C pour la plupart des espèces de ce genre (Vobis, 1992).

3.1. Morphologie et structure cellulaire

Les souches de Micromonospora, forment généralement des colonies surélevées et plissées sur milieu solide. Les colonies sont initialement de couleur jaune pâle, à orange claire. Après,

les colonies commencent à développer des pigments solubles qui diffèrent d’une espèce à l’autre (Bleu-vert, brun, orangé foncé, violet ou rouge). Plus les colonies sont âgées, plus elles auront tendance à être recouvertes par un mucus sporal de couleur noir, ou brun noir (Kawamoto, 1989) (Figure 9).

Figure 9. Aspect morphologique des Micromonospora. (A) Culture de la souche

Micromonospora aurantiaca ATCC 27029 sur milieu ISP2 après 4 jours d’incubation, (B) Aspect macroscopique des colonies de la souche Micromonospora aurantiaca ATCC 27029 (bar : 5µm), (C) Aspect microscopique du mycélium de substrat sur milieu ISP2 avec formation de spores individuelles (bar :1µm) (Hirsch and Valdés, 2010).

Les espèces de ce genre présentent un mycélium de substrat ramifié et bien développé, avec un diamètre allant de 0.2 à 0.6 µm. La formation de spores non mobiles individuelles sur le mycélium du substrat est la principale caractéristique des bactéries de ce genre

(Figure 9, C). Elles sont de forme sphérique à ovale (0.7-1.5µm) et se présentent à

l’extrémité de courts sporophores. Le mycélium aérien quant à lui est généralement absent, à l’exception de certaines cultures qui développent de courts hyphes aériennes stériles.

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La sporogènése implique la formation d’un septum de sporulation qui est suivi par la maturation des spores avec un épaississement des couches de la paroi (Hardisson and Suarez, 1979). La libération des spores est favorisée par un étirement de la paroi des hyphes près du septum de sporulation. Les spores de Micromonospora sont relativement très résistantes aux traitements physiques tels que la sonification, ou un traitement thermique à 75°C (Johnston and Cross, 1976; Suarez et al., 1980; Kawamoto et al., 1982), au-delà de cette température la viabilité des spores est nettement réduite (Suarez et al., 1980). Elles peuvent résister à la dessiccation et restent viables dans le sol et les boues pendant de longues périodes (Cross and Attwell, 1974). Elles montrent aussi une résistance à certains agents chimiques tel que l’acétone (Kawamoto et al., 1982), le dimethylformamide, le formamide, l‘alcool tert-butylique, et le phénol (Hayakawa et al., 1991). La viabilité des spores n’est pas affectée à des pH neutres entre 6 et 8, mais diminue sensiblement à des pH acides (Kawamoto et al., 1982). En général la germination des spores de Micromonospora est un processus lent, mais il est similaire à celui observé chez d’autres actinomycètes (Kawamoto, 1989).

Le genre Micromonospora est caractérisé par une paroi cellulaire de type II, des sucres de type D (Lechevalier and Lechevalier, 1970), des phospholipides de types PII (Lechevalier et al., 1977), et des acides gras de type 3b (Kroppenstedt, 1985). Le

peptidoglycane des Micromonospora contient de l’acide méso-diaminopimélique, et/ou de l’acide 3-OH-diaminopimélique (Kawamoto et al., 1981). Il peut aussi contenir de la glycine, et de l’acide glutamique. L’acide muramique de la paroi cellulaire est de type glycolyl, il semble avoir un ratio équimolaire d’acide glycolique et d’acide diaminopimélique (Kawamoto et al., 1981). La glycine est toujours présente en première position de la sous unité peptidique attachée à l’acide N-glycolylmuramique. Il a été observé que le peptidoglycane des souches de Micromonospora olivasterospora et Micromonospora

sagamiensis, résiste bien à l’action des lysozymes (β-N-acetylmuramidase) (Szvoboda et al.,

1980; Kawamoto et al., 1981).

L’arabinose et le xylose sont les deux sucres caractéristiques présents dans les hydrolysats cellulaires chez la plupart des espèces. Cependant des quantités variables de galactose, glucose, mannose et rhamnose peuvent également être trouvées chez certaines espèces (Kawamoto et al., 1981). Le galactose, glucose, et rahmnose remplacent l’arabinose chez d’autres espèces (Kroppenstedt et al., 2005; Trujillo et al., 2005).

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Les phospholipides majeurs chez les bactéries de ce genre sont : le

phosphatidylethanolamine, le phosphatidylinositol, et le phosphatidylinositol mannosides (Lechevalier et al., 1977).

Les acides gras saturés et insaturés, sont principalement : C15:0 iso, C17:0 iso, C15:0 anteiso,

C17:0 anteiso, C17:0 10-methyl, et C17:0 10-methyl. Les acides mycoliques quant à eux sont absents. Les menaquinones les plus importants sont : MK-9(H4), MK-9(H6), MK-10(H4), MK-10(H6), ou MK-12(H6) (Collins et al., 1984; Kawamoto, 1989; Tomita et al., 1992; Hirsch et al., 2004; Thawai et al., 2004; Kroppenstedt et al., 2005; Thawai, Tanasupawat, Itoh, Suwanborirux, and Kudo, 2005; Thawai, Tanasupawat, Itoh, Suwanborirux, Suzuki, et

al., 2005; Trujillo et al., 2005)

3.2. Phylogénie

La structure intragénérique des Micromonospora a été décrite pour la première fois par (Koch et al., 1996) grâce à l’analyse des séquences d’ARNr 16S. Après des études phylogénétiques des séquences des gènes d’ARNr 16S, il a été démontré que les espèces

Micromonospora forment un clade très étroit au sein de la famille Micromonosporaceae. En

effet les séquences des gènes d’ARNr 16S des Micromonospora sont presque identiques (99.7% à 99.9% de similitudes). Ces valeurs élevées ne peuvent être utilisées pour confirmer le statut d’espèce pour des souches étroitement apparentées, notamment en raison des substitutions nucléotidiques dans les régions variables des gènes d’ARNr 16S, qui peuvent induire des erreurs lors de l’établissement de leur position phylogénétique.

Les espèces Micromonospora sont actuellement définies génomiquement par des valeurs d’hybridation ADN-ADN inférieur à 70%. Ceci contraste avec les grandes similitudes des séquences de gènes ARNr 16S.

Plusieurs auteurs ont noté, que les Micromonospora possèdent une signature nucléique entre les positions 603 et 627 des gènes d’ARNr16S (Koch et al., 1996). Des études d’hybridation ADN-ADN confirment que le genre Micromonospora, est très hétérogène (Kasai et al., 2000). Récemment, Le gène gyrB codant pour une ADN topoisomérase, est utilisé comme une alternative pour déterminer la position phylogénétique des souches Micromonospora (Kasai et

al., 2000). En effet, le gène gyrB possède un taux d’évolution moléculaire supérieur à celui de