Pseudomonas Syringae

[invite91552492]

Savez-vous comment cette bactérie parvient à faire cristalliser l'eau ?
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[invite91552492]

Personne ne sait ?
Snif...

[invite153e7487]

Allez, on y va

L’eau ne gèle qu’autour de "noyaux glaçogènes". La formation de noyaux glaçogènes peut se faire dans l’eau pure spontanément par l’agglomération aléatoire de molécules d’H₂O. Cette agglomération spontanée se produit à -40°C et s'appelle la "nucléation homogène". Ce type d'eau (ne contenant que des molécules d'eau et rien d'autre) n'existe probablement pas dans la nature (sauf peut-être dans les nuages) et c'est extrêmement difficile à vérifier et à reproduire en laboratoire. On a quand même essayé il y a quelques années, en utilisant par exemple de très petits volumes d'eau ultra-pure, le piégeage dans des gouttelettes d'huile ou même plus récemment la lévitation de microgouttelettes d’eau grâce à un champ électromagnétique, pour éviter les frottements avec un quelconque récipient. Mais en tout cas, à ce jour, l’homogénéité totale de l'eau n’a jamais été obtenue.

L’eau telle que nous la connaissons (même distillée) contient beaucoup d’impuretés qui servent de support physique pour la formation de noyaux glaçogènes. C’est ce qu'on appelle la nucléation hétérogène et ça se produit jusqu’à -10°C.

Ces impuretés peuvent être des poussières microscopiques (particules minérales), des molécules diverses (comme par exemple du (NH₄)₂SO₄) ou des micro-organismes (bactéries, chez les plantes). La surface d'un récipient peut également servir de catalyseur de nucléation.

Les bactéries nucléatrices phytopathogènes (comme P. syringae effectivement mais aussi une dizaine d'autres espèces dont Erwinia ou encore Xanthomonas) produisent des protéines (InaZ de P. syringae est la plus étudiée et connue) qui provoquent la formation d’un complexe membranaire imitant la structure cristalline de l’eau et catalysant la nucléation. Les molécules d'eau qui entrent en contact avec ces protéines adoptent donc une conformation moléculaire propre à l'état solide, servant elles aussi à la formation de glace autour d'elles.

Pourquoi ces bactéries ont elle cette fonction ? Quelle est la cause écologique de la nucléation bactérienne ? On ne sait pas bien mais il y a quelques hypothèses. Toutes les bactéries ayant ce phénotype sont des phytopathogènes Gram- vivant dans la phyllosphère. Lorsqu'il fait froid (en dessous de 0°C), la bactérie endommagerait donc la plante en la gelant localement. Des substances nutritives sont alors relarguées et la bactérie pourrait les utiliser. Il y a une autre hypothèse, plus thermodynamique et donc plus inaccessible pour moi , c'est l'hypothèse de la protection de l’habitat. La plante utiliserait l’énergie de fusion générée par la congélation de son eau pour protéger les parties vitales des blessures. En somme, la bactérie "protègerait son habitat"...

Je te réfère aux travaux de S. Lindow, qui est un des papes de l'ice nucleation encore en activité et aux quelques revues qui existent. Si tu as des questions, n'hésite pas. Je te répondrais dans la limite de mes moyens

T.