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Un troisième joueur surprise dans l’association symbiotique du lichen?

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juil. 27 / 16
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Depuis la découverte de sa véritable nature il y a 140 ans, le lichen est devenu le modèle par excellence de la symbiose. Selon la définition classique du lichen, les filaments d’un champignon protègent les algues photosynthétiques ou cyanobactéries qui, en retour, procurent des nutriments au champignon.

Mais 140 ans après l’invention du mot « symbiose » pour décrire le lichen, il appert que cette relation compte un troisième joueur : une levure qui pourrait contribuer à la structure de gros lichens « feuillus » ou « ramifiés ».

« Ces levures se cachent, en quelque sorte, juste sous la surface », dit John McCutcheon, boursier au sein du programme Biodiversité microbienne intégrée de l’Institut canadien de recherches avancées (ICRA) et biologiste en génomique à l’Université du Montana. « Des gens ont probablement déjà vu ces cellules et pensé qu’il s’agissait d’autre chose. Heureusement, nous avons eu recours à des techniques moléculaires qui sont très efficaces pour repérer le signal d’un organisme distinct. Et après des années d’analyse, nous avons finalement compris de quoi il s’agissait. »

McCutcheon et ses collègues ont trouvé toute une variété de levures appelées basidiomycètes dans le cortex – la couche externe dure – de tous les lichens prélevés dans un certain nombre d’emplacements sur six continents.

Les lichens sont essentiellement de deux types. Le premier forme une couche mince ressemblant à une pellicule qui pousse sur la roche ou les arbres. L’autre se compose de « macrolichen » caractérisé par de grosses structures feuillues, ramifiées ou ressemblant à de la vigne. Il semble que le macrolichen constitue l’habitat des levures basidiomycètes.

Tout a commencé quand Toby Spribille, stagiaire postdoctoral dans le laboratoire de McCutcheon, menait des études sur deux espèces de lichens prélevées dans les montagnes près du campus de l’Université du Montana à Missoula — Bryoria fremontii et B. tortuosa. B. tortuosa se distingue de B. fremontii par la présence d’acide vulpinique qui lui confère sa couleur jaune. Toutefois, des analyses génétiques ont démontré que les champignons et les algues connus dans les deux espèces de lichens étaient identiques.

Mais Spribille et McCutcheon ont trouvé la signature génétique d’une troisième espèce : une levure basidiomycète, présente chez les deux espèces de lichens, mais plus abondante dans la version jaune. Avec le concours de leurs collègues, ils ont ensuite analysé 56 espèces différentes de lichens de par le monde et ont découvert qu’elles comportaient chacune leur propre variété distincte de levure basidiomycète.

Selon McCutcheon, il est possible que ces levures de découverte récente soient nécessaires entre autres pour créer les grandes structures qui caractérisent le macrolichen. Elles tendent à s’intégrer à des cristaux à l’intérieur du lichen et pourraient jouer un rôle dans sa formation. Cela pourrait expliquer pourquoi il est si difficile de faire croître le macrolichen en laboratoire en utilisant seulement un champignon et une algue – un troisième joueur essentiel manquerait à l’appel.

 

« Cela ne prouve pas que cette levure soit nécessaire à la création de la structure chez le macrolichen, ou même qu’elle fasse quoi que ce soit d’autre. Mais les recherches ne font que commencer. Nous avons dû travailler très fort ne serait-ce que pour découvrir son existence. Et maintenant, nous voulons savoir si la levure fabrique ces composantes importantes ou si elle permettrait éventuellement aux champignons de le faire. Voilà clairement la prochaine question à élucider », dit McCutcheon.

L’article « Basidiomycete yeasts in the cortex of ascomycete macrolichens » sera publié dans la revue Science Advances le 22 juillet.