L'oxydation de l'humine stimule la déhalogénation microbienne dans des environnements oligotrophes

Résumé L'acquisition d'énergie constitue une contrainte fondamentale pour la survie microbienne dans des environnements oligotrophes. Bien que les bactéries respirant des organohalogénés hétérotrophes (OHRB) soient connues pour réaliser une déhalogénation réductrice dans des écosystèmes oligotrophes contaminés par des organohalogénés, leur métabolisme énergétique reste mal compris. Dans cette étude, nous rapportons que Pseudomonas sp. CP-1, un OHRB, peut directement oxydiser l'humine provenant de divers aquifères oligotrophes pour stimuler la respiration des organohalogénés. La spectroscopie, l'électrochimie et le profilage métabolique ont montré que les électrons stockés dans les groupes hydroxyles phénoliques et aminés de l'humine étaient utilisés par la souche CP-1 pour la respiration des organohalogénés. Des études de mutation et d'inhibition chimique ont identifié une voie d'absorption des électrons extracellulaires impliquant un cytochrome EeuP multihème, qui transfère des électrons extracellulaires dans la chaîne respiratoire des organohalogénés, couplant ainsi l'oxydation de l'humine à la déhalogénation réductrice. Les analyses phylogénétiques ont révélé la distribution répandue des homologues EeuP parmi les taxons bactériens environnementaux, laissant entendre une pertinence écologique plus large. Cette découverte éclaire le monde caché de la microbiologie souterraine, avec des implications pour la compréhension du métabolisme énergétique microbien dans des environnements à faible énergie.