Une nouvelle étude révèle que SAR11, les bactéries les plus abondantes dans les océans du monde, pourraient être entravées par leurs propres adaptations aux environnements pauvres en nutriments. Sous stress, ces microbes subissent des défaillances cellulaires qui limitent leur croissance, affectant potentiellement les écosystèmes océaniques au milieu du changement climatique. Des chercheurs de l’University of Southern California soulignent cela comme une faiblesse clé chez ces formes de vie dominantes.
Les bactéries SAR11 dominent l’eau de mer de surface à l’échelle mondiale, représentant jusqu’à 40 % des cellules bactériennes marines dans certaines zones. Leur succès provient de l’allègement du génome, une tactique évolutive consistant à éliminer les gènes non essentiels pour économiser de l’énergie dans des conditions pauvres en nutriments. Cependant, une étude publiée dans Nature Microbiology en 2026 suggère que cette efficacité crée des vulnérabilités lorsque les environnements changent. Dirigée par la candidate au doctorat Chuankai Cheng et l’auteur correspondant Cameron Thrash, tous deux de l’University of Southern California, la recherche a analysé des centaines de génomes SAR11. Elle a découvert que de nombreuses souches manquent de gènes cruciaux pour la régulation du cycle cellulaire, qui supervise la réplication de l’ADN et la division. Lors de stress environnemental, comme des pics de nutriments, ces bactéries continuent de répliquer l’ADN sans division appropriée. «Leur réplication de l’ADN et leur division cellulaire se sont découplées. Les cellules ont continué à copier leur ADN mais ont échoué à se diviser correctement, produisant des cellules avec un nombre anormal de chromosomes», a expliqué Cheng. Ces cellules surdimensionnées avec des chromosomes supplémentaires meurent souvent, limitant la croissance de la population même lorsque les ressources abondent. Ce mécanisme explique le déclin observé des nombres de SAR11 lors des phases tardives des blooms de phytoplancton, lorsque la matière organique dissoute augmente. «Les stades tardifs des blooms sont associés à des augmentations de nouvelle matière organique dissoute qui peut perturber ces organismes, les rendant moins compétitifs», a noté Thrash. Ces résultats ont des implications plus larges pour la santé marine et le changement climatique. SAR11 joue un rôle vital dans le cycle du carbone au sein des réseaux trophiques océaniques. À mesure que les océans se réchauffent et fluctuent davantage, des perturbations de ces bactéries pourraient remodeler les communautés microbiennes. «Ce travail met en lumière une nouvelle manière dont le changement environnemental peut affecter les écosystèmes marins, non pas seulement en limitant les ressources, mais en perturbant la physiologie interne des micro-organismes dominants», a ajouté Cheng. L’étude, soutenue par la Simons Foundation, souligne la nécessité de recherches supplémentaires sur les réponses moléculaires de SAR11 à l’instabilité.
