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Les Archéobactéries et leurs Milieux Extrèmes
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Astroclick Index du Forum » L'Exobiologie » Les Archéobactéries et leurs Milieux Extrèmes
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glevesque
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 Message Posté le: Sam 13 Jan 2007 7:51 am    Sujet du message: Les Archéobactéries et leurs Milieux Extrèmes
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Salut

Je vais vous présenter mon document de synthèse sur le sujet, page par page. Voici la table des matière et un appercus du document dans le prochain poste !

LES ARCHÉOBACTÉRIES EXTRÉMOPHILES ET LEURS MILIEUX


TABLE DES MATIÈRES

Les Archéobactéries Extrémophiles
Les Caractéristiques des Archéobactéries
Les Différents Types de Métabolismes
    La Glycolyse
    Le Cycle de Krebs
    La Chaine de Transphère des Électrons
    La Photosynthèse
Les Principales Familles d’Archéobactéries
    1 - Archéobactéries méthanogènes
    2 - Archéobactéries réductrices de sulfates
    3 - Archéobactéries halophiles extrêmes
    4 - Archéobactéries sans paroi
    5 - Archéobactéries thermophiles extrêmes
Les Conditions Extrêmes de Survie des Archéobactéries
Découverte en Mer Noire
Les Milieux Extrèmes Et Les Archéobactéries
Les Nano Bactéries, oû Nanobes
Conclusion
Références


Cette synthèse fait suite du chapitre "Les Origines de la vie"de mon bouquin, si vous le désirez (suiver le liens de ma signature) !

Gilles


Dernière édition par glevesque le Lun 07 Mai 2007 12:14 pm; édité 1 fois
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glevesque
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 Message Posté le: Sam 13 Jan 2007 7:52 am    Sujet du message:
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Il existe sur Terre des micro-organismes qui sont capable de vivent dans des conditions extrêmes. Conditions que nous pensions pourtant incompatible avec toute forme de vie possible, et pourtant elles y vivent et s’adaptent à merveille. Actuellement ils existent plus de 250 espèces d’archéobactéries, et l’éventaire est loins d’être terminé !

Les premiers micro-organismes extrêmes furent découverts dans les geysers d’eau chaude et sulfureuse du parc nationale de Yellowstone par le microbiologiste Thomas Brock en 1964-1965. Ces micros organismes se développent à des températures comprises entre 50°C et 90°C. Ces sources chaudes se forment à proximité de volcans en activité à la suite de l'infiltration d'eau de ruissellement dans les fissures et crevaces de la roche. Des archéobactéries ont été également retrouvées au cœur du continent Antarctique, enfouit sous plus de quatre kilomètres de glace. Ces conditions de froid extrème, rappellent un peut celles qui existe près de la surface de la planéte Mars ou encore d’Europe, l’un des nombreux satellites de Jupiter. Il y a aussi les oasis situées dans les profondeurs abyssales des océans et qui a été découverte en 1977 par une équipe de géologue Américain, abord du sous-marin Alvin à plus de 2500 mètres de profondeurs, sur la crête de la dorsale des Galápagos dans le pacifique. Sous des pressions collossale de plus de 200 bars (200 fois la pression atmosphérique qui est de 1 kg/cm2) des archéobactéries vives et se développes à des températures extrèmes de près de 120°C. Ces archéobactéries se développent au contact des fuméroles Noirs des sources chaudes hydrothermales au jet d’eau minéralisé et acide de plus de 350°C. En Afrique du Sud, on a retrouvé dans les plus profondes mines aurifères, des archéobactéries lithotrophes «mangeur de pierre» se développent dans une atmosphère composée de méthane (CH3) et d’hydrogène. Le fer, le manganèse et le soufre leurs servent de repas. D’autre Archéobactérie ont été retrouvées dans des milieux très salée, comme la mer morte ou encore dans des milieux très acide. D’autres sont capables de résiter au vide de l’espace et même de survivre à travers les circuits de refroidissement très radioactif de nos centrales nucléaire.

La découverte de ces archéobactéries «extrêmophiles» au cours des années 1970 par Carl Woese (professeur à l'Université de l'Illinois à Urbana, Etats-Unis d'Amérique), effectuée à partir de ses recherches sur la philogénie de l’ARN-ribosomiale 16S, a constitué une véritable révolution. Leur existence laisserait penser que la vie peut se développer dès qu’elle le peut à travers de multiples environnements extrèmes et très différents les uns des autres. Les probabilités de retrouver des milieux propices aux développements et à l’évolution de différentes formes de vie, est donc devenut de plus en plus grande et de plus en plus varié. La vie peut donc évoluer dans des milieux extrèmes et même et pourquoi pas, sur d'autre planète que la notre, que ce soit des planètes extrasolaires ou encore de la planète comme Mars, oû de satellite naturel comme Europa, Ganymède pour Jupiter, et Encelade et Titan pour Saturne. L'archéobactérie ancestrale était de toute vraissemblance de type hyperthermophile, vivant près des différentes sources chaudes hydrothermales et des fumeurs noirs, soit dans les profondeurs Abyssales ou situées plus près de la surface de la planète. Les archéobactéries sembles êtres l’intermédiaires entre LUCA, qui représente l’ancètre de toute les cellules vivantes sur terre, avec les autre type cellulaire procaryotique (bactérie) ou eucaryotique (cellule animal et végétal). Tout ce que ça prend, c’est de bonne condition environnementale qui favorise la synthèse et l’évolution des toutes première molécules préorganiques (l’amoniac NH3, le méthane CH4, l’eau H20, l’acide cyanogène HCN, le cyanoacéthylène HC5N, l’acétylène C2H2, la formaldéhyle CH2O et etc…)

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glevesque
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 Message Posté le: Sam 13 Jan 2007 7:53 am    Sujet du message:
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Les Caractéristiques des Archéobactéries

Les archéobactéries sont des procaryotes et présentent certaines caractéristiques bien différentes des bactéries (Eubactéries), ce qui les rapproche un peut des cellules eucaryotes (Urcaryotes) animal et végétal. Bon nombre des archéobactéries vivent dans des milieux extrêmes. Les bactéries les plus extrêmophiles, comme les halophiles, les hyperthermophiles, les psychophiles (résistante aux froids extrèmes) et les hyperacidophiles, sont toutes des représentantes des archéobactéries, mais les acrchéobactérie ne sont pas toutes des extrémophiles. Les archéobactéries se développent de préférence dans des niches écologiques extrêmes, où les conditions de vie sont très difficiles ou impossibles pour la plupart des autres organismes vivants.

Les lipides membranaire des archéobactéries, sont sous formes de longues chaînes d’alcool isopréniques attachées au glycérol par des liaisons éther (R-O-R). Alors que les autres organismes fabriquent des lipides membranaires en assemblant deux chaines d’acides gras avec une molécule de glycérol, effectué à partire d’une liaison ester (R-CO-OR). L’ARN-polymérases des archéobactéries est inhabituelle, beaucoup plus complexe que les ARN-polymérase des bactérie, et plus proches de celles des eucaryotes (Wolfram Zillig). Elles possèdent un chromosome circulaire de type bactérien, mais comportant des gènes en mosaique (introns) similaires à ceux des eucaryotes. Elles font preuvent d’une grande diversité de modes de reproduction, soit par fission binaire, bourgeonnement ou par fragmentation.

Les Différents Types de Métabolismes

Selon le type de mécanisme membranaire qui est utilisé pour faire la conversion de l’énergie en énergie chimique qu’ils mettent en oeuvre. Les microorganismes peuvent-êtres regrouppés en deux types de métabolismes principaux :
    · Ceux qui utilisent l’énergie électromagnétique (lumière) comme source d’énergie pour la croissance sont dits phototrophes,
    · Ceux qui transforment l’énergie par réactions d’oxydo-réduction de substrats organiques ou inorganiques, quelle que soit la façon dont est obtenue l’énergie chimique (respiration ou fermentation) sont dits chimiotrophes
Au cours de la chaîne de réactions, la nature du donneur d’hydrogène permet de mieux caractériser les types métaboliques. Les organismes chimiotrophes (oû chimio-synthétique) qui utilisent les composés organiques comme donneurs d’hydrogène, sont appelés organotrophes par opposition aux lithotrophes qui utilisent des donneurs d’hydrogène inorganique (minérale) tels que NH3, H2S, S, CO2, et des ions ferreux (Fe2+), pour fabriquer leur composé organique. Les organismes capables d’assimiler directement le CO2 comme seule source de carbone (pour la synthèse des glucides via le cycle de Calvin par exemple), sont appelés autotrophes ou organisme autosuffisant. Contrairement aux organismes hétérotrophes, qui dépendent des autres pour survivre, et utilise la matière organique comme source de carbone.

Les bactéries utilisent deux méthodes pour se fournir en énergie, soit celle qui est issue de la photosynthèse (phototrophes) oû soit celle qui est libérée par des réactions chimiques (chimiotrophes). La photosynthèse exercée par les bactéries, diffère essentiellement de celle des végétaux supérieurs par le fait qu'elle ne conduit jamais à la libération d'oxygène libre. Les pigments et les donneurs d'électrons en sont également différents (hydrogène, soufre, jamais l'eau comme chez les plantes). Par contre les archéobactéries qui vivent dans les milieux extrèmes, sont presque éssentiellement chimiolithotrophes et autotrophes.

Il serait peut-être utile ici, de se rappeler un peut le processus chimique d’oxydoréduction (transfère chimique d’électron ou de proton) et des différences qui existent entre la respiration cellulaire ou bactérienne en milieu aérobie (présence d’oxygène) et anaérobie (absence d’oxygène).

    · Soit Y est un nitrate NO3- : 2 NO3- + 10 e- + 12 H+ -- > N2 + 6 H2O
    · Soit Y est un sulfate SO2- : 2 SO2- + 8 e- + 8H+ -- > 2S- + 4 H2O
La grande différence est donc l’accepteur d’électron final éxogène (Y ou O2) qui est utiliser comme élément receveur d’électron ou de proton, et qui sera réduit après les réactions d’oxydoréductions. Dans la respiration aérobie, contrairement à la respiration anaérobie, l’accepteur éxogène est la molécules de dioxygène (O2). Celle-ci va servire d’agent oxydant final dans la chaine de transport chimique d’électron (et de proton) qui a lieu dans les membranes cytoplasmique cellulaire ou bactérienne, et qui va être réduit en molécule d’eau (H2O). L’oxygène va récupérer deux de ses électrons de valences, qu’elle partagait avec son partenaire dans la molécule diatomique initiale. L’oxygène a une grande attirance pour l’hydrogène, qui est l’élément le plus électropositif du tableau périodique, et le transfère des électrons s’effectuent toujours de l’élément qui est le plus électropositif (au potentiel réducteur et donneur d’électron) vers celui qui est le plus électronégatif (au potentiel oxydant et acepteur d’électron) ou qui possède plus d’électron de valence dans sa dernière couche électronique. L’atome d’oxygène va donc être réduit après la réaction chimique d’oxydoréduction, pour former la molécule d’eau (H2O). Tandit que dans la respiration anaérobie, la réaction terminale d’oxydoréduction s’effectut avec d’autre molécule que l’oxygène moléculaire (O2).
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glevesque
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 Message Posté le: Sam 13 Jan 2007 7:53 am    Sujet du message:
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La chaine de la respiration cellulaire se fait en trois étapes :

Étape 1 : La Glycolyse

Généralement le métabolisme énergétique de base des cellules et des bactéries, regroupe un ensemble de réaction chimique très complexe, qui s'accompagnent de la production et du stockage de molécule d'énergie. Cette énergie chimique est ensuite utilisée par la cellule pour satisfaire tous ses besoins qui sont reliés à la survie de celle-ci (mouvement, reproduction, nutrition). Ces différentes réactions chimiques et biochimiques, sont toutes des réactions d'oxydoréduction, qui commance par l’absortion et l’oxydation d’une substance nutritive, qui est présente dans l’environnement immédiat de la cellule. Cette substance nutitive peut-être représentée par le glucose, dans le cas des organismes chimioorganotrophes, oû par des substances d’ordre plus minéralogiques dans le cas des chimiolithotrophes. Les cellules ont tous besoins d’une très grande quantité d’énergie, celle-ci doit-être en plus disponible en tout temps pour acomplire l’ensemble des taches et des réactions chimiques qui sont reliées à leur différente activité métabolique, qui est basé sur la traduction et la biosynthèse des protéines et des enzymes à partire de l’ADN. Les cellules doivent donc créer de manière continut, des molécules organiques ayant le pouvoire de stocker et de transporter l’énergie nécèssaire (comme l’ATP, NAD, FAD, AcetylCoA etc.), afin de répondre efficassement aux différents besoins et bilan énergétique du métabolisme de la cellule.

La première étape de la chaine respiratoire, qui est axée sur la production et le stockage de molécule d’énergie d’ATP. Commance par la glycolyse complète du glucose (C6H12O6) en deux molécules de pyruvate (C3H3O3), et deux NAD+ réduite en NADH+H+. La glycolyse utilise l’ATP comme source d’énergie principale, l’ATP est transformée en ADP par la phosphorylisation oxydative dans la catalyse du glucose. Le but final de la glycolyse est la production de pyruvate, qui va être utilisé par la suite pour amorcer le début du cycle de Krebs, et ceci afin de poursuivre le cycle de la respiration cellulaire et la production de nouvelle molécule d’ATP. Le pyruvate ainsi produit à travers la glycolyse, va suive selons les conditions, soit la route de la fermenté anaérobie en lactate ou en éthanol, oû soit la route aérobie de la transformation en acétylCoA (acétyl coenzyme A). Cette réaction chimique, conduit à la production de différentes formes de coenzymes (NADH+, FADH2) à l’état réduit. Les coenzymes sont des molécules organiques au pouvoire énergétique très réducteur, elles assistent les enzymes comme cofacteurs, dans leurs différentes activités biochimiques. Les coenzymes devront êtres réoxydés par la suite à travers le cycle de Krebs, qui est la deuxième Étape de la respiration cellulaire, et ceci pour assurer et entretenir le cycle de la production et du transport d’énergie sous forme de molécule d'ATP. L’ATP est une molécule qui sert au transport et au stockage de l'énergie chimique de toutes les cellules vivantes.
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glevesque
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 Message Posté le: Sam 13 Jan 2007 7:54 am    Sujet du message:
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Étape 2 : Le Cycle Krebs

Le Cycle de Krebs fait suite à la glycolyse, il à lieu à la face interne des membranes plasmiques des bactéries, oû des mitochondries et des chloroplasmes pour les cellules eucaryotes. Le cycle de krebs ou le cycle de l’acide cytrique (qui dérive de 2 acetylCoA), consite à bruler entièrement la coenzyme d’acétylCoA en CO2 et H2O. L’acétylCoA est produite au tout début du cycle de Krebs à partire de la pyruvate, qui provient directement de la glycolyse. L’acétylCoA est également produite lors de la dégradation de certains lipides (des graisses) et elle participe également à la synthèse des acides gras.

Lors de la réaction, il y a production de 4 coenzymes nicotinamide adénine dinucléotide (NAD+) à l’état réduit (NADH+H+), d’une molécule de flavine-adénine-dinucléotide (FADH2) également à l’état réduit, et d’une molécule d’ATP. La NAD est un transporteur d’électron qui est couplé à l’ATP dans le cycle de la respiration cellulaire. La NAD+ intervient dans le processus pour capter l'hydrogène, grâce à des enzymes déshydrogénases qui catalyse la réaction. Les électrons et les protons mis en réserve dans la molécule NADH+H+ réduite, vont rejoindre et participé à la troisième étape du cycle respiratoire. Ceci ne se fait pas tout d'un coup, ce transfert se fait via une chaîne de transport d'électrons très complexe, qui libère l'énergie du NADH réduite en petites étapes.
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 Message Posté le: Sam 13 Jan 2007 7:55 am    Sujet du message:
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Étape 3 : La chaîne de transport d'électrons

La troisième et dernière étape de la chaine respiratoire cellulaire, ne va pas émidiatement fabriquer de l'ATP, mais plutot recuperer l'énergie qui est stockées dans les molécules de NADH+H+ et de FADH2 à la sortie du cycle de Krebs, pour créer une sorte de gradient de proton et une chaine de transports des électrons via des cytochromes. C'est ce gradient de proton qui va fournir l'énergie nécessaire à la synthèse d'ATP.

La synthèse et le stockage de molécule d’énergie chimique, qui est effectué à partir de la dégradation oxydative des éléments nutritifs (la glycolyse et le cycle de Krebs), a pour but final d’activer une suite de réaction biochimique en cascade très complexe. Cette chaine de réaction chimique et biochimique, va se poursuivre à l’intérieur même de la membrane plasmique des cellules, pour y être couplée à un accepteur d’électron final et exogène de la cellule et à une pompe de proton. En premier lieu la NADH+H+ va être oxydé en NAD+, par une enzyme cytoplasmique spécialisé (la NADoxydase) qui se trouve sur la face interne de la membrane cellulaire. L’électron et le proton ainsi libéré au cours de cette réaction, vont désormais suivres des routes très différentes. L’électron va être prit en charge par une cytochrome et suivre le trajet de la chaine de transport des électrons. La phase finale de la chaine de transport des électrons, à pour objectif de réduire l’oxygène moléculaire (O2) exogène, en molécule d’eau (H2O). Le proton libéré va activer l’ATP syntéthase, qui agira alors comme une pompe à proton et favoriser ainsi la formation et l’oxydation d’une molécule d’ATP, par la phosphorylation oxydative de l’ADP. Le cycle d’oxydoréduction du métabolisme de la cellule est ainsi complèté dans le cycle de la respiration cellulaire, et ceci en faveur de la production de molécules d’énergie d’ATP à partire de NADH+H+ et de la réduction de la molécule de O2 en eau H2O comme sous produit du métabolisme.

Tous ces différents processus biochimiques qui sont associé au cycle de la respiration cellulaire, ont pour objectif commun et final de produire de l’énergie chimique de manière cyclique, sous forme de molécule d’ATP. Le processus est rendut posside grace à l’oxydation des coenzymes de NADH réduit en NAD oxydé dans le cycle de Krebs. Ainsi l’ATP qui participe et qui est utilisé dans la glycolyse pour fabriquer la pyruvate, est reclyclé et réoxydé de manière cyclique à travers l’ensemble du cycle respiratoire. Si l'accepteur final du cycle respiratoire cellulaire est l'eau (H2O), on parle alors de photosynthèse. Lorsque l'accepteur final est l'oxygène (O2), on parle de respiration cellulaire aérobie. Lorsque l'accepteur final est une molécule organique, on parle de fermentation (glucose en alcool par exemple). Lorsque l'accepteur final est un composé minéral oxygéné (nitrates (NO3-), sulfates (SO4 2-), carbonates (CO3 2-), etc.), on parle alors de respiration chimiolithotrophe (bactérie nitrifiante, bactérie oxydant le soufre, bactérie oxydant du fer ou du manganèse).
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glevesque
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 Message Posté le: Sam 13 Jan 2007 7:55 am    Sujet du message:
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La Photosynthèse

Les organismes photosynthétiques ont la capacité de transformer l'énergie lumineuse en énergie chimique. Cette énergie chimique sert à synthétiser tous les composés organiques qui sont nécessaires à leur croissance, à leur reproduction et à leur survie. La photosynthèse est réalisée grâce aux chloroplastes des cellules végétales. Ils s’agient de petit organite cellulaire, qui agient comme centrale de production d’énergie dans les cellules végétales, au même titre que les mitochondries des cellules animales. Les Mitochondries et les Chloroplasme sont proches parents des procaryotes, ils auraient colonisé les cellules eucaryotes au début de la vie sur terre, et vives en parfaites symbioses avec elles depuis ce temps. Les chloroplastes contiennent un pigment photosensible, la chlorophylle, qui est capable d’interagire et de convertire la lumière en énergie chimique. C’est grâce à cette énergie que la synthèse de molécules organiques a lieu.


Le processus de la photosynthèse se déroule en deux phases, la phase lumineuse et la phase sombre. Ces deux séries de réactions sont très étroitement liées, si la phase lumineuse ne peut se produire, alors la phase sombre n’aura pas lieu non plus. C’est au cours de la phase lumineuse, que de l’oxygène gazeux (O2) est produit. La conversion initiale de l'énergie lumineuse en énergie chimique s'effectue au sein de complexes membranaires très spécialisé, appelés centres réactionnels photosynthétiques. Dans ces centres réactionnels, l'absorption de la lumière conduit à un processus de séparation et de transphère des électrons. La chlorophyle des chloroplasmes, capte et interagit avec la lumière du soleil, elle transfère ensuite l’énergie recue en libérant des électrons (e–). Elle retrouve son état initial en arrachant des électrons aux molécules d’eau qui se trouvent décomposées.

C’est la photolyse de l’eau qui donne l’oxygène moléculaire (O2), au cours de la réaction les atomes d’oxygène sont libérés des molécules d’eau (H2O) et se combinent en oxygène moléculaire (O2). Ainsi, c’est l’eau des plantes qui se transforme en oxygène. Les électrons sont transportés et leur énergie chimique est convertie lors de la synthèse de l’ATP (adénosine triphosphate) à partir d’ADP (adénosine diphosphate) et de phosphate. C’est l’ATP qui transfère l’énergie et la restitue lors de la réaction de la phase sombre de la photosynthèse. Les pigments de la chlorophyle absorbent les longueurs d'onde autour de 400-500 nanomètres (nm) et 650-700 nm. En absorbant pratiquement toutes les longueurs d'onde sauf le vert ou le vert-jaune (500-600 nm), les végétaux nous apparaissent ainsi de couleur verte.

Le gaz carbonique est ensuite utilisé dans un ensemble de réactions qui constitue le cycle de Calvin (oû la phase sombre). La phase sombre réalise la fixation et la réduction du carbone minéral atmosphérique en carbone organique. Elle utilise à cette fin le NADPH,H+ et l'ATP synthétisées lors de la phase lumineuse. Celle-ci se déroule au niveau de la matrice chloroplastique et se divise en 3 étapes essentielles: une carboxylation (1), une réduction (2) et une régénération (3), laquelle consiste en une série complexe de réactions visant à générer une molécule à 5 atomes de carbone. La source de carbone minéral permet ainsi d’élaborer de nouvelles molécules organiques. Ce cycle produit un sucre phosphate qui constitue la source de matière des cellules végétales (cellulose). C’est ainsi que cette molécule produite par la photosynthèse alimente tous les mécanismes du métabolisme cellulaire.

Le métabolisme de la photosynthèse oxyde les molécules d’eau (H2O) en regètant des molécules d’oxygènes (O2). Le métabolisme de la respiration aérobi des cellules animales, fait exactement le contraire, elle réduit l’oxygène moléculaire (O2) de l’atmosphère, en provenence de la photosynthèse, en molécule d’eau (H2O).
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glevesque
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 Message Posté le: Sam 13 Jan 2007 7:56 am    Sujet du message:
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Les Principales Familles d’Archéobactéries

Les Archéobactéries extrémophiles sont divisés en cinq principales groupes, et selon leur métabolisme chimiolithotrophe (métobolisme à base minérale). Les archéobactérie sont éssentiellement des organismes anaérobies.
    1 - Archéobactéries méthanogènes

    Elles produisent du méthane (CH4) ou du méthane + du dioxyde de carbonne (CH4 + CO2) à partir du carbonate (CO3 2-). C'est un des plus grands groupes d'archéobactéries, et elles sont responssable de l’origine des différentes réserves fossiles de gaz naturel. Elles habitent dans l'intestin des animaux, les sédiments marins ou d'eaux douces, dans les marais et les marécages ou dans les sources chaudes hydrothermales. Elles sont anaérobie et très sensibles à la présence de l’oxygène moléculaire (O2).


    2 - Archéobactéries réductrices de sulfates

    Il transforme les sulfates (SO4 2-), les sulfites (SO3 2-) ou les thiosulfates (S2O3 2-) en sulfure (H2S). Archeoglobus est un exemple de cette classe. Il peut vivre à des températures extrèmes de 83°C et sont souvent retrouvées dans des sources hydrothermales chaudes.

    3 - Archéobactéries halophiles extrêmes

    Ce type d'organisme a littéralement besoin de grande quantité de sel pour survire, des concentrations allant de 17 à 23 %. On la retrouve dans les milieux très salés, comme dans la Mer Morte ou bien dans des poissons très salés. Lorsqu'il est en très grande concentration dans un milieu, il le colore en rouge.

    4 - Archéobactéries sans paroi

    Les archéobactéries ont une paroi qui les protègent contre leur environnement hostile. Cependant, cette catégorie n'en possède pas et ne possède donc pas "d'imperméable". Par exemple, Thermoplasma est tout de même capable de pousser dans des milieux tels que les mines de charbon. Il se nourrit de pyrite qu'il transforme en acide sulfurique, un déchet très chaud et acide.

    5 - Archéobactéries thermophiles extrêmes (métabolisant le soufre)

    Ce dernier groupe a besoin de baeucoup de soufre pour survivre. Il se développe dans l'eau très chaude (plus de 80°C) et acide ou dans les sols où il y a présence de soufre. Par exemple, on en retrouve dans les sources d'eau chaudes et sulfureuses du parc national de Yellowstone au Wyoming, dans les eaux situées près des volcans en activité, oû sur les évents des fumeurs noirs des sources chaudes hydrothermales situées dans les profondeurs abyssales des océans et près des dorsales océaniques, le tout évoluant sous haute pression (240 bar). Les archéobactéries appartenant à ce groupe peuvent vivre à des températures atteignant plus de 121°C.

    Les thermophiles extrèmes sont également des acidophiles extrèmes. Elles utilisent directement le CO2 minérale dissou dans l’eau pour le convertir en source de carbone organique et méthabolise l’acide sulfurique (H2S) quel oxyde en sulfate (SO4 2-). L’acide sulfurique dissous dans l’eau de mer, est également oxydés en sel de sulfate, lors de sa sortie des cheminées chaudes des évents hydrothermeaux.

    Oxydation de l’acide sulfirique au niveau des évents hydrothermaux :
      · Comme récepteur final (chaine de transfère des électrons)
      HS- + 2O2 ---> SO4 -2 (Archéobactérie sulfureuse)

      · Conversion du carbone minéral en carbone organique
      O2 + 4H2S + CO2 ----> HOH + 4S + 3H2O

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 Message Posté le: Sam 13 Jan 2007 7:57 am    Sujet du message:
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Les Conditions Extrêmes de Survie des Archéobactéries

Le milieu le plus chaud ou hyperthermophile :
    Strain 121, trouvé près des évents des fumeurs noirs de la dorsale de Juan de Fuca dans l'océan Pacifique, à plus de 2 500 mètres de profondeurs. Cette archéobactérie hyperthermophile évolut et se développe à 121°C, et a une pression de 240 bar. L’ancien record était détenut par Pyrolobus fumarii à 113°C. Strain 121 utilisent et respire l’oxyde de fer et des sulfures (pyrites), pour brûler leur nourriture et afin de produire de l’énergie et rejette de la magnétite.
Aux plus grand froids ou Psychophile :
    Cryptoendoliths, Trouvé en Antarctique et qui se développe à une température de -15 C° en se nourrissant de tungstène (un métal). Deinococcus peut survivre dans la neige du Pôle Sud à une température ambiante située entre -12° et -17°C.
Dans le vide de l’Espace :
    Bacillus subtilis, a vécut pendant plus de 6 ans dans le vide de l’espace et qui a été retrouvé sur un satellite de la NASA.
Résistance aux Radiationx (découvert en 1956) :
    Deinococcus radiodurans, 5 MRad (50 kGy) ou 5000x l'endurance humaine, Elles haditent les circuits de refroidissement des centrales nucléaires.
À la Gravité la plus forte :
    Escherichia Coli, peut résister à une accélération de 1 million de g, dans les centrifugeuses.
Aux plus grandes Salinitées :
    Haloarcula marismortui, Organisme de la Mer Morte vivant à plus de 30% ou 9 fois la salinité du sang humain.
La plus longue Intervalle de temps en someil :
    Bacillus sphaericus, Ce basile momifiée dans de l'ambre, aurait survécu sous forme de spore à un sommeil long de 30 millions d'années (1995).
La plus grande Profondeure :
    3.2 km sous la terre
Les plus Acides :
    Cyanidium Caldarium, vie a un pH près de 0.0 (la plupart des organismes sont a 100000x plus faible)
Les plus Basiques :
    pH 12.8 (la plupart des organismes sont a 1000x moins)
Aux plus grandes Pressions :
    1200x la pression atmosphérique ou sous 12 km d'eau
Les plus petits organismes :
    < 0.1 microns ou 500x l'épaisseur d'un cheveu, picoplankton
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 Message Posté le: Sam 13 Jan 2007 7:57 am    Sujet du message:
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 Message Posté le: Sam 13 Jan 2007 7:58 am    Sujet du message:
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Les Milieux Extrèmes Et Les Archéobactéries

Il existe différente classe d’Archéobactérie extremophile, chaqu’une d’elle corresponde à un pouvoire d’adaptation extraordinaire dans un environnement étonament extrème et très différents les uns des autres. Elles sont ditent extémophiles, car elle se dévelope dans des niches écologiques qui sont situés aux limites extrèmes de la frontière des conditions normale ou évolut les organismes vivant. La classification des archéobactéries n’est pas exclusive, car plusieurs d’entre-elles font partient de catégorie multiple. Par exemple, les archéobactérie des sources chaudes hydrothermales des fonds océaniques, sont à la fois hyperthermophiles et acidophiles, plusieurs archéobactéries sont en fait polyextrémophile.

Les spores de Bacillus subtilis par exemple, qui est classé parmis les halophiles, peuvent résister à un stress mécanique très intense, ce qui leur permet théoriquement de survivre à des milieux très extrèmes et même au transport interplanétaire, si elles-sont enfouient par exemple à l’intérieur d’une comète ou d’un astéroide. Des expériences effectuées par la NASA, ont également étabient qu'elles peuvent résister au froid et au vide très intense de l'espace, elle aurait survécu à ce milieu très extrème pendant plus de 6 ans, avant d’être trouvé intacte sur un satellite artificiel. Les spores de cette archéobactérie résistent également à de très forte radiation, et résiste à différents traitements chimiques très agressifs. Une spore de bactérie n'est plus le siège de réactions chimiques, lorsque celle-ci est déshydratée, théoriquement cela lui permeterait une vie presque éternelle. Deux Américains, Raul Cano et Monica Borucki, ont décrit en 1995 dans la revue scientifique, Science, un bacille isolé d'une abeille momifiée dans de l'ambre. Ils pensent que le bacille de la famille de Bacillus sphaericus, aurait survécu sous forme de spore à un sommeil long de 30 millions d'années. Un autre groupe américain a décrit dans la revue Nature, l'isolement d'un bacille halophile vivant, parfaitement inoffensif, d'une inclusion d'eau dans un cristal de sel vieux de 250 millions d'années !
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 Message Posté le: Sam 13 Jan 2007 7:59 am    Sujet du message:
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 Message Posté le: Sam 13 Jan 2007 7:59 am    Sujet du message:
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 Message Posté le: Sam 13 Jan 2007 8:00 am    Sujet du message:
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 Message Posté le: Sam 13 Jan 2007 8:00 am    Sujet du message:
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Les archéobactéries hyperthermophiles des fonds océaniques, sont à la base de tout un écosystème très étrange et bien complexe. Ils forment le premier maillons de la chaine alimentaire et certains vivent en symbiose avec les vestimentifères. Les archéobactérie oxyde le sulfure d’hydrogène (H2S) qui sort sous hautes pressions des fumeurs noirs en sulfate (SO3 2-) et à plus de 350 C. Elle utilise le CO2 des évents hydrothermaux directement, pour effectuer la synthèse de sa nourriture (les glucides) et de son énergie chimique. Elles produisent également de la magnétite avec le fer dissous de ces régions.
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 Message Posté le: Sam 13 Jan 2007 8:01 am    Sujet du message:
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 Message Posté le: Sam 13 Jan 2007 8:02 am    Sujet du message:
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Les Nano Bactérie, oû Nanobe

Les Nanobes ou nanobactéries ont une taille de 25 à 200 nanomètres seulement (la plus petite bactérie est de 200 nanomtres), i.e. plus de 10 fois plus petite que la taille d’une bactérie normale ! S’agient-ils des plus primitivent organismes vivant sur terre. Les premières nanobactéries minéralisées, fut découverte en 1990 par le géologue Italien, Robert Folk.

1 – (En haut à gauche) Une belle colonie de nanobactéries en formes de bacilles. Les nanobactéries ont été mises en évidence dans des roches terrestres (basaltes, argiles, sédiments du plancher océanique), des minéraux (carbonates, sulfures, oxydes) ou des métaux corrodés comme le fer, l’aluminium ou le cuivre. Crédit photo : Department of Geological Sciences, University of Austin, Texas).

2 - (En haut à droite) Ces structures sphériques ont été découvertes dans un cristal de calcite déposée au niveau d'une source chaude en Italie. Mis à part la taille (200 nanomètres de diamètre), on pourrait se croire en présence de bactéries du genre staphylocoques. (Crédit photo : Department of Geological Sciences, University of Austin, Texas).

3 - (En bas à gauche) Une structure filamenteuse, qui semble être constituée par un étrange enchaînement de petites sphères, qui s'est développée sur de la goethite, un type d'oxydes de fer (Crédit photo : Department of Geological Sciences, University of Austin, Texas).

4 - (En bas à droite) Une équipe australienne à découvert des structures filamenteuses de 20 à 150 nanomètres d'envergure dans un sédiment provenant du plancher océanique. D'après les chercheurs, ces filaments (vus ici sous un grossissement de 35 000 x) contiennent de l'ADN et sont capablent de se reproduire. (Crédit photo : University of Queensland, Australie).
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 Message Posté le: Sam 13 Jan 2007 8:02 am    Sujet du message:
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70% de chance pour une vie dans des cavernes sur Mars...

Par Penelope Boston

Penelope Boston a étudié de près des photographies de la surface martienne prises par la sonde Mars Global Surveyor. Certaines montrent sur les flancs de certains volcans des élévations de terrains tels des veines, ou bien des affaissements. Il est donc possible que des galeries se cachent à ces endroits-là sous le sol martien...

Ces cavernes pourraient être d'excellents milieux de développement pour d'éventuels micro-organismes.

En effet, dans ces grottes les organismes seraient protégés des rayons ultraviolets, extrêment nocifs pour la vie, par l'épaisse couche de terre et de poussières formant la caverne. De plus, ces cavernes pourraient offrir un milieu "douillé" pour la vie en protégeant les organismes des températures extrêmes.

Penelope Boston a rescencé de nombreuses cavités à la surface de Mars en observant les photographie de MGS. La planète Mars ayant connu dans le passé une activité volcanique intense, les cavernes souterraines sont sans aucun doute omniprésentes sur la planète rouge.

Mais l'opportunité offerte par ces grottes ne s'arrête pas là... La sonde Mars Odyssey a en effet découvert de la glace d'eau à moins d'un mètre de la surface de Mars dans certaines régions. Cela voudrait dire que la présence de glace, voir d'eau liquide dans ces cavités volcaniques est fort possible.

Aussi, si ces cavités sont bien hermétiques, elles pourraient alors contenir un gaz tel que de la vapeur d'eau par exemple... Un tel cokctail est très positif pour l'exitance de vie actuellement sur Mars !

"Compte tenu des dernières preuves de présence de grandes quantités de glaces souterraines, j'estime les chances d'une existance de vie sur Mars à 70%" a déclaré P. Boston ; "C'est la plus forte estimation que je n'ai jamais faite" a-t-elle ajouté lors de la conférence.

Penelope Boston a confié que plus elle étudie le milieu souterrain terrestre, plus selon-elle, l'existance d'une vie souterraine sur Mars devient probable.

La chercheuse pense également que l'existance d'une biosphère souterraine ne nécessite pas l'existance d'une biosphère de surface : "On pense tout de suite dans notre tête que la vie ne peut s'épanouir qu'en surface, dans un environnement riche en oxygène avec Bambi sautillant gaiement sur le sol. Mais cela n'est peut-être pas toujours le cas, les biosphères peuvent être différentes". Sur Mars par exemple, la biosphère souterraine pourrait être beaucoup plus accueillante que la surface où règnent des conditions climatiques extrêmes.

L'étude de ces cavités martiennes promet d'être passionnante. Restera alors à aller voir sur place ce qu'il en est...
Affaire à suivre...

Source : Mars Actualité
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 Message Posté le: Sam 13 Jan 2007 8:03 am    Sujet du message:
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Référence Litéraire :

Précis de Biochimie, Harold A. Happer, Les presses Université Laval 1977
Les sociétés cellulaires, Pour La Science, Dossier Hors Série avril 1998
Biologie moléculaire du gène, 3e édition, J.D. Watson, Inte rédition Paris 1978
Poussière de vie, Christian de Duve, le temps des science Fayard 1995
Une aurore de pierres aux origines de la vie, Antoine Danchin, Édition du Seuil 1990
Les origines cosmiques de la vie, Delsemme, Champs Flammarion 1994
La création de la vie (de la matière à l’esprit), Michel Bounias, Édition du Rocher 1990
L’Origine de la vie, Robert Shapiro, Champs Flammarion 1994
Les Origines de la vie (de l'atome à la cellule), Joel de Rosnay, Éditions du Seuil 1966

Référence Internet :

Microbial Life in Extreme Environments
http://serc.carleton.edu/microbelife/extreme/index.html

Life As We Didn't Know It (NASA)
http://science.nasa.gov/headlines/y2001/ast13apr_1.htm

CONCEPT DE LA CHIMIOLITHO-AUTOTROPHIE
http://www.unige.ch/sciences/biologie/bioe...utotrophie.html

Approche des mécanismes d'oxydation de la pyrite
http://wwwobs.univ-bpclermont.fr/sfmc/docs...98/toniazzo.htm

Le métabolisme bactérien
http://www.univ-ubs.fr/ecologie/metabolbacter.html

Les extrêmozymes
http://www.ac-reims.fr/datice/biochimie/re...tremozyme01.htm

Cycle de l'azote
http://www.lenntech.com/fran%C3%A7ais/cycle-azote.htm

LE METABOLISME ENERGETIQUE CHEZ LES BACTERIES CHIMIO-ORGANOTROPHES
http://www.ac-grenoble.fr/sti-biotechnolog...metabolisme.htm

LA FORMATION DE L'ECORCE TERRESTRE ET L'APPARITION DE LA VIE
http://www.u-picardie.fr/beauchamp/deug/deug-1.htm

LA PRODUCTION BIOLOGIQUE DU METHANE (CH4)
http://www.ens-lyon.fr/Planet-Terre/Infosc...hanogenese.html

Les Bactéries chimiolithotrophes aérobies et apparentés (Résumé familles de bactérie)
http://membres.lycos.fr/neb5000/Bacteriolo...0apparentes.htm

Comment fonctionnent les microorganismes ?
http://w3.inra.fr/la_science_et_vous/eveil...microorganismes

Quelques bizarreries
http://www.ldi5.com/bio/biz.php

LES BACTERIES DES SOURCES HYDROTHERMALES PROFONDES A L'ORIGINE DE NOUVELLES MOLECULES BIOACTIVES ?
http://www.vertigo.uqam.ca/vol5no3/art1vol..._guezennec.html

Bacillus subtilis
http://www.systems-biology.org/001/kegg/bsu.html

Processus biochimique de la méthanisation
http://www.methanisation.info/processus-bi...thanisation.htm

Archéobactérie Wikipedia
http://july.fixedreference.org/fr/20040727...9obact%C3%A9rie

Le chapitre 7: Dans bouillir de l'Eau
http://hanskrause.de/HKHPF/hkhpf_02_07.htm

Le Métabolisme Du Carbamoylphosphate Chez L'Archéobactérie Hyperthermophile Pyroccocus Furiosus
http://www-archbac.u-psud.fr/Bactocean/Gif...ifAbstr_25.html

Nanobactéries : au delà du micron
http://www.nirgal.net/life_nano.html
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 Message Posté le: Sam 13 Jan 2007 8:04 am    Sujet du message:
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Citation:

La rivière Rio Tinto
image : Carole Stocker / NASA Ames


Septembre 2003

La vie pourrait bien exister de nos jours sur Mars, cachée dans les profondeurs de la planète, dans des poches d'eau souterraines. Voilà pourquoi de nombreux scientifiques sont à la recherche de formes de vie extrêmes sur Terre afin de déterminer les limites environnementales au développement d'un biotope. Un groupe d'experts a présenté les résultats de ses travaux et les expériences à venir lors de la sixième convention internationale de la Mars Society qui s'est tenue du 14 au 17 août à Eugene, dans l'état de l'Oregon

Pour ce groupe de chercheurs la route vers Mars commence à Rio Tinto, une rivière du sud-ouest de l'Espagne. A partir de mi-septembre des scientifiques et des ingénieurs de la NASA et de plusieurs universités américaines rejoindront les chercheurs du centre espagnol pour l'astrobiologie pour participer au projet MARTE (Mars Analog Research and Technology Experiment = expérience de recherche et de technologie dans des conditions analogues à Mars).

L'objectif est de montrer comment de futurs systèmes robotiques pourraient réaliser des forages profonds et remonter des échantillons biologiques martiens.

L'eau de la rivière Rio Tinto a la particularité d'être rouge ! Cette couleur est causée par le fer dissout dans une eau hautement acide. Le plus curieux est que cet environnement extrême est maintenu en l'état par un écosystème composé de microbes qui mangent des minéraux sulfureux et excrètent de l'acide sulfurique.

Il pourrait exister le même genre de bactéries, consommant les minéraux de rochers ferreux et soufrés, sur Mars. En étudiant Rio Tinto, les scientifiques espèrent mettre en évidence l'existence d'un "bio-réacteur chimique" dans le sous-sol, une biosphère microbienne souterraine qui pourrait contrôler ce qui se passe en surface. Les micro-organismes de Rio Tinto se développent grâce à un métabolisme basé sur l'énergie chimique et ne nécessitent a priori pas la présence d'oxygène.

Carole Stocker, responsable scientifique de ce projet, pense que la découverte de cette biosphère souterraine mettrait à jour une stratégie de développement d'une vie souterraine qui serait un bon analogue à ce qui pourrait exister sur Mars.

Le projet MARTE doit s'étaler sur trois ans. Le premier objectif est d'effectuer des forages profonds pour explorer la vie aquatique souterraine à la source du Rio Tinto. Le deuxième objectif est la simulation de forages martiens pour mettre au point les technologies et évaluer les paramètres à mesurer pour cette chasse à la biologie souterraine de Mars. Les scientifiques et les ingénieurs prévoient d'explorer Rio Tinto avec du matériel qui pourrait un jour voler à bord d'une mission robotique vers Mars. Une phase du programme prévoit le contrôle du matériel de forage et des instruments de détection de la vie depuis un site éloigné à travers une liaison satellite.

Un des grands défis de ces expériences est d'éviter de contaminer la biologie souterraine avec des formes de vie apportées de la surface et d'éviter la contamination des échantillons prélevés

Le premier forage est prévu pour mi-septembre et la simulation de forages martiens est programmée pour le printemps 2005. Durant son allocution Carole Stocker a déclaré : "Nous commençons avec une feuille blanche, tout ou presque est à inventer. Cette expérience sera également un bon entraînement pour les futurs explorateurs de Mars."


Cette image de MGS du flanc sud-ouest d'Olympus Monts montre des affaissements et des élévations de terrain qui cachent probablement des cavités souterraines laissées par d'anciens écoulements de laves

Une autre voie de recherche est défendue par Penelope Boston. Elle dirige le programme d'étude des grottes et affaissements de terrain de l'institut pour l'exploitation minière de l'état du Nouveau Mexique. Boston conseille de partir à la recherche de cavernes et de galeries souterraines sur Mars. Les grottes procurent un environnement à l'abri des radiations ultraviolettes qui frappent la surface de Mars. D'autres types de roches y sont exposés et il peut y avoir de petites retenues d'eau ou de glace. Les grottes procurent de plus un microclimat qui pourrait protéger d'éventuels micro-organismes des variations de température extrêmes. Des cavités hermétiques peuvent piéger les gaz ainsi que la vapeur d'eau.

Etant donné l'histoire volcanique de Mars, des tubes de lave doivent être omniprésents. Sa passion pour les cavités souterraines sur Terre et les systèmes biologiques exotiques qu'elle y a découvert font penser à Boston que la vie doit être nichée un peu partout sur Mars. "Avec les dernières preuves de présence de grandes quantités de glaces souterraines, j'estime les chances que la vie existe sur Mars à 70%.", déclara t-elle.

A fur et à mesure que nous apprenons à connaître les biosphères profondes qui existent sur Terre, les chances de trouver de la vie sur Mars augmentent. Il n'est peut-être pas nécessaire qu'une planète soit dominée par une biosphère de surface pour abriter une biosphère souterraine.

Source : http://www.planete-mars.com/news/2003/0907vie_sur_mars.html

Gilles
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 Message Posté le: Sam 13 Jan 2007 8:05 am    Sujet du message:
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Salut

Voici une vidéo conférence sur le sujet :

La vie dans les milieux extrêmes de Daniel Prieur

Gilles
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Elie l'Artiste
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 Message Posté le: Lun 15 Jan 2007 1:39 am    Sujet du message:
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Excellent travail Gilles. Bravo!

Amicalement

André lefebvre
_________________
Selon Einstein, il n'existe que deux choses dans l'univers: 1) l'énergie cinétique et 2) l'énergie de masse. Selon moi, une seule chose le mouvement qui les produit.
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 Message Posté le: Lun 26 Mar 2007 7:35 pm    Sujet du message:
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Salut

La championne de la résistance à la radioactivité livre un secret de plus
(Deinococcus radiodurans)

Gilles
_________________
Croire c'est bien, mais comprendre c'est encore mieux !
------> Les Panoramiques Martiens <------
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gab
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 Message Posté le: Mar 20 Nov 2007 11:39 am    Sujet du message:
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Bonjour

Wow!! super post gilles Crying or Very sad

bravo pout tout ces photos et textes tres bien détailler Wink

tchaos
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 Message Posté le: Jeu 13 Déc 2007 12:30 am    Sujet du message:
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Salut

Vivre dans la glace

Gilles
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