La bactérie Deinococcus radiodurans supporte d’énormes doses de radiations, jusqu’à 5000 Gy, soit 1000 fois la dose létale pour l’Homme. Elle est l’une des premières bactéries poly-extrêmophiles découvertes et possède à ce titre de nombreux autres talents : elle survit au froid, à la déshydratation, à l’acidité, aux UV. Cette capacité de résistance hors du commun serait liée à des copies multiples de son génome et à des mécanismes rapides de réparation de son ADN. Mais cela n’explique pas tout. Les fortes concentrations de manganèse1 observées chez cette bactérie jouent très probablement un rôle crucial dans l’élimination des espèces réactives de l’oxygène (ROS, également appelées radicaux libres) produites en condition de stress et délétères pour la cellule. Le manganèse est en effet le métal essentiel à la fonction de l’enzyme Mn-Superoxide Dismutase (MnSOD), qui abaisse le taux de ROS dans la cellule. Cependant, aucune expérimentation in vivo n’avait jusqu’à présent permis d’observer la distribution du manganèse dans les cellules et de définir son rôle.
La spectroscopie de Résonance Paramagnétique Electronique (RPE) à haut champ est une technique non invasive qui a donné des réponses aux biologistes du CEA-IBITECS. En effet, en champ intense, la RPE permet des études sur les protéines fonctionnelles au sein de la bactérie. Les chercheurs ont ainsi pu montrer qu’une large fraction de ce métal est liée à la MnSOD ainsi qu’à une autre cible intracellulaire encore non identifiée. Ces résultats suggèrent que la MnSOD constitue une barrière antioxydante majeure dans la détoxication des radicaux libres, ce qui valide l’hypothèse des scientifiques. En collaboration avec le CEA-IBEB à Cadarache, les chercheurs s’attèlent maintenant à l’étude de la distribution du manganèse lorsque Deinococcus radiodurans est irradiée par des rayons γ. Une autre collaboration, avec des biologistes du CNRS et de l’Institut Pasteur, entame le même type d’étude dans d’autres organismes.
- Jusqu’à 30 mM