Aperçu des catalyseurs de l’oxydation environnementale du méthane à travers les paysages

John S. Magyar (Division of Geological and Planetary Sciences, California Institute of
Technology, Pasadena, California, USA)

Aperçu des catalyseurs de l’oxydation environnementale du méthane à travers les paysages
Invité par A. Ivancich et S. Duval, BIP

L’oxydation aérobie du méthane a évolué de multiples fois dans la biosphère. Les études sur la méthanotrophie aérobie se sont concentrées sur deux protéines : la méthane monooxygénase soluble (sMMO) et la méthane monooxygénase particulaire (pMMO). Cependant, des expériences en laboratoire et des observations sur le terrain indiquent qu’il ne s’agit pas des seules protéines capables d’oxyder le méthane et d’autres petits hydrocarbures dans l’environnement, même à de faibles concentrations de substrat.

Nous avons mesuré les flux gazeux de méthane dans une variété de paysages, y compris des rivières, des plaines inondables, du pergélisol, des déserts, des forêts de chênes et des parcours arides, au cours d’une série d’expéditions sur le terrain menées sur plusieurs années en Alaska et en Californie. Ces environnements englobent un large éventail de conditions de température (inférieures à zéro à >40 ∘C), d’humidité et de concentration en méthane. Nous observons des concentrations substantielles de méthane dans les rivières de l’Alaska, dépassant dans certains cas les concentrations de méthane en eaux profondes près des suintements (ou émanations) de méthane.

À travers ces paysages et conditions variés, nous observons une méthanotrophie significative du sol. En utilisant l’échantillonnage environnemental, la composition des communautés microbiennes du sol et de l’eau basée sur les amplicons, les analyses métagénomiques et la chimie bioinorganique, nous fournissons de nouvelles perspectives sur un éventail élargi de métalloprotéines susceptibles de réaliser l’oxydation du méthane dans une grande diversité d’environnements.