Un Micro-Organisme rare pourrait être la clef vers l'Economie de l'Hydrogène
Par Benje le jeudi, juillet 10 2008, 01:40 - Nouvelles Scientifiques - Lien permanent
Nouvelle d'origine sur Fuel Cell Today traduite par Benjamin Auriol
Source: Science Daily - Titre d'origine: Rare Microorganism May Be Key To Hydrogen Economy
Un ancien organisme aux bords d'un volcan effondré pourrait être la cléf de l'économie de l'hydrogène de demain. Les scientifiques de aprt le monde se sont groupés pour décrypter le processus de raffinement d'Archées (cellules sans noyau -procaryotes- anciennement appelées archéobactéries ndT) anciennes de plusieurs millions d'années. L'Institut Génomique du Département de l'Energie des Etats-Unis d'Amérique (IGDE des EUA) préparera les recherches en séquencant l'organisme producteur d'hydrogène à des fins de comparaison génétique.
Lorsque des membres de l'Académie des Sciences Russe (ASR) ont isolé un rare micro-organisme Archées qui dégrade la cellulose en produisant de l'hydrogène, Biswarup Mukhopadhyay, un professeur assistant de l'Institut de Bio-informatique de Virginie, décela l'opportunité du développement potentiel d'un processus de production d'hydrogène à partir de cellulose à haute température. "L'hydrogène peut facilement être converti en électricité et en énergie mécanique sans aucun rejet de dioxyde de carbone," précise Mukhopadhyay, dont le laboratoire est spécialisé dans la production d'énergie et d'archées à haute température ou hyper-thermophiles.
Elizaveta Bonch-Osmolovskaya et ses collègues de l'Institut de Microbiologie de Winogradsky de l'ASR ont découvert l'archée très rare qui peut transformer la cellulose en hydrogène. Ils ont trouvé le ferment Desulfurococcus (FD) dans le caldera (grande dépression volcanique plus ou moins circulaire ndT) Uzon, sur la péninsule Kamchatka, un bout de terre isolé dans l'Est de la Sibérie, plein de volcan et d'activité sismique. Le FD se nourrit de la cellulose de plantes le plus hautes qui tombent dans le caldera. Pourtant, ses quatre archées les plus proches ne dégradent pas la cellulose ni ne produisent de l'hydrogène, comme le précise Bonch-Osmolovskaya dans l'édition de Février 2005 du Journal International de la Microbiologie Systémique et Évolutive.Comme beaucoup d'organismes de la sorte, ces proches réduisent le soufre en sulfure d'hydrogène (odeur de l'œuf pourri).
"Puisque l'hydrogène inhibe la croissance de la plupart des levures archées, elle produisent rarement ce gaz" explique Mukhopadhyay. "Mais le FD n'est pas gêné par l'hydrogène. Nous voulons savoir pourquoi. Un des moyens est de comparer son génome à ses proches qui n'ont pas la même aptitude".
Cette dernière archée hyper-thermophile se développe le mieux à des températures entre 80 et 82 degrés Celsius (176-180 Farenheit), proche du point d'ébullition de l'eau. "La possibilité de fonctionner à de hautes températures a des avantages - cela est plus rapide et les bio-réacteurs producteurs d'hydrogène ne sont pas contaminés par les microbes courants" dit Mukhopadhyay.
A la Conférence 2007 sur les Thermophiles à Bergen, en Norvège, Mukhopadhyay a négocié une collaboration avec Bonch-Osmolovskaya, Haruyuki Atomi de l'Université de Kyoto, et Todd Lowe de l'Université de Californie, à Santa Cruz. Il fit de même avec Venkat Gopalan de l'Université de l'Etat d'Ohio et Nikos Kyrpides et Iain Anderson du IGDE des EUA
Le laboratoire de Mukhopadhyay commança des études physiologiques du FD, qui donnèrent des indications sur sa croissance et sa cinétique de production d'hydrogène à partir de la cellulose voire des amidons. A partir de cela et avec le support de son équipe, Mukhopadhyay proposa de s'attaquer au génome du FD ainsi qu'à celui de deux de ses cousins, au Programme de Séquençage de la Communauté de l'Institut de Génomique qui œuvre gracieusement lorsque l'organisme en question présente un intérêt pour le Département de l'Energie. Des organismes sont considérés comme tels après une sélection basée sur le mérite scientifique ou par l'intérêt qu'ils suscitent auprès de la communauté scientifique. Les chercheurs ont alors 6 mois pour utiliser les informations avant qu'elles ne soient communiquées à une banque des gènes pour utilisation par la communauté scientifique du monde entier. A la mi-juin, l'Institut de Génomique a approuvé la proposition intitulée "Une enquête de comparaison génétique sur la production d'hydrogène à partir de matériaux de celluloses et de sucres lents par une archée hyper-thermophile."
L'Institut de Génomique a déjà repéré un autre cousin du FD réducteur de souffre pour faire le lien dans l'Encyclopédie Génétique des Bactéries et de Archées (EGBA). "Ainsi, nous aurons les informations génétiques du FD qui consomme la cellulose et produit de l'hydrogène et les informations similaires de trois cousins qui n'ont pas ses propriétés. Nous effectuerons une amputation génétique pour déterminer quels gènes et quels circuits régulateurs rendent le FD si particulier. Ces données détermineront des recherches plus intensives et précises sur la dégradation de la cellulose et la production d'hydrogène," ajoute Mukhopadhyay. "C'est seulement la première étape d'une exploration de processus encore inconnus, qui présente le potentiel d'une avancée dans la production d'énergie et être en équipe permettra de n'en être que plus innovant, productif et amusant."
Un ancien organisme aux bords d'un volcan effondré pourrait être la cléf de l'économie de l'hydrogène de demain. Les scientifiques de aprt le monde se sont groupés pour décrypter le processus de raffinement d'Archées (cellules sans noyau -procaryotes- anciennement appelées archéobactéries ndT) anciennes de plusieurs millions d'années. L'Institut Génomique du Département de l'Energie des Etats-Unis d'Amérique (IGDE des EUA) préparera les recherches en séquencant l'organisme producteur d'hydrogène à des fins de comparaison génétique.
Lorsque des membres de l'Académie des Sciences Russe (ASR) ont isolé un rare micro-organisme Archées qui dégrade la cellulose en produisant de l'hydrogène, Biswarup Mukhopadhyay, un professeur assistant de l'Institut de Bio-informatique de Virginie, décela l'opportunité du développement potentiel d'un processus de production d'hydrogène à partir de cellulose à haute température. "L'hydrogène peut facilement être converti en électricité et en énergie mécanique sans aucun rejet de dioxyde de carbone," précise Mukhopadhyay, dont le laboratoire est spécialisé dans la production d'énergie et d'archées à haute température ou hyper-thermophiles.
Elizaveta Bonch-Osmolovskaya et ses collègues de l'Institut de Microbiologie de Winogradsky de l'ASR ont découvert l'archée très rare qui peut transformer la cellulose en hydrogène. Ils ont trouvé le ferment Desulfurococcus (FD) dans le caldera (grande dépression volcanique plus ou moins circulaire ndT) Uzon, sur la péninsule Kamchatka, un bout de terre isolé dans l'Est de la Sibérie, plein de volcan et d'activité sismique. Le FD se nourrit de la cellulose de plantes le plus hautes qui tombent dans le caldera. Pourtant, ses quatre archées les plus proches ne dégradent pas la cellulose ni ne produisent de l'hydrogène, comme le précise Bonch-Osmolovskaya dans l'édition de Février 2005 du Journal International de la Microbiologie Systémique et Évolutive.Comme beaucoup d'organismes de la sorte, ces proches réduisent le soufre en sulfure d'hydrogène (odeur de l'œuf pourri).
"Puisque l'hydrogène inhibe la croissance de la plupart des levures archées, elle produisent rarement ce gaz" explique Mukhopadhyay. "Mais le FD n'est pas gêné par l'hydrogène. Nous voulons savoir pourquoi. Un des moyens est de comparer son génome à ses proches qui n'ont pas la même aptitude".
Cette dernière archée hyper-thermophile se développe le mieux à des températures entre 80 et 82 degrés Celsius (176-180 Farenheit), proche du point d'ébullition de l'eau. "La possibilité de fonctionner à de hautes températures a des avantages - cela est plus rapide et les bio-réacteurs producteurs d'hydrogène ne sont pas contaminés par les microbes courants" dit Mukhopadhyay.
A la Conférence 2007 sur les Thermophiles à Bergen, en Norvège, Mukhopadhyay a négocié une collaboration avec Bonch-Osmolovskaya, Haruyuki Atomi de l'Université de Kyoto, et Todd Lowe de l'Université de Californie, à Santa Cruz. Il fit de même avec Venkat Gopalan de l'Université de l'Etat d'Ohio et Nikos Kyrpides et Iain Anderson du IGDE des EUA
Le laboratoire de Mukhopadhyay commança des études physiologiques du FD, qui donnèrent des indications sur sa croissance et sa cinétique de production d'hydrogène à partir de la cellulose voire des amidons. A partir de cela et avec le support de son équipe, Mukhopadhyay proposa de s'attaquer au génome du FD ainsi qu'à celui de deux de ses cousins, au Programme de Séquençage de la Communauté de l'Institut de Génomique qui œuvre gracieusement lorsque l'organisme en question présente un intérêt pour le Département de l'Energie. Des organismes sont considérés comme tels après une sélection basée sur le mérite scientifique ou par l'intérêt qu'ils suscitent auprès de la communauté scientifique. Les chercheurs ont alors 6 mois pour utiliser les informations avant qu'elles ne soient communiquées à une banque des gènes pour utilisation par la communauté scientifique du monde entier. A la mi-juin, l'Institut de Génomique a approuvé la proposition intitulée "Une enquête de comparaison génétique sur la production d'hydrogène à partir de matériaux de celluloses et de sucres lents par une archée hyper-thermophile."
L'Institut de Génomique a déjà repéré un autre cousin du FD réducteur de souffre pour faire le lien dans l'Encyclopédie Génétique des Bactéries et de Archées (EGBA). "Ainsi, nous aurons les informations génétiques du FD qui consomme la cellulose et produit de l'hydrogène et les informations similaires de trois cousins qui n'ont pas ses propriétés. Nous effectuerons une amputation génétique pour déterminer quels gènes et quels circuits régulateurs rendent le FD si particulier. Ces données détermineront des recherches plus intensives et précises sur la dégradation de la cellulose et la production d'hydrogène," ajoute Mukhopadhyay. "C'est seulement la première étape d'une exploration de processus encore inconnus, qui présente le potentiel d'une avancée dans la production d'énergie et être en équipe permettra de n'en être que plus innovant, productif et amusant."