Comment les cellules entrent-elles en hibernation ? Pour comprendre les processus à l’œuvre, les équipes du programme scientifique HIBernAR, coordonné par l’Ifremer, ont exploré un phénomène méconnu : la mise en sommeil des ribosomes, ces minuscules usines responsables de la fabrication des protéines dans les cellules. Elles se sont intéressées plus particulièrement aux ribosomes de micro-organismes singuliers : les archées, capables de prospérer dans des environnements extrêmes comme les sources hydrothermales de l’océan profond. Elles ont découvert une protéine au rôle clé dans le contrôle de l’hibernation des ribosomes. Cette découverte publiée dans la revue Nature Communications apporte un nouvel éclairage sur les stratégies de survie du vivant face aux changements environnementaux.
Lorsque les conditions deviennent trop difficiles – manque de nutriments, températures extrêmes ou stress environnemental – chaque cellule peut “mettre en pause” ses ribosomes. Une stratégie de survie efficace, qui permet d’économiser l’énergie et de préserver l’intégrité du matériel cellulaire, en attendant un retour à des conditions plus favorables. Il restait à comprendre les mécanismes précis à l’origine de cette capacité.
Pour percer ce mystère biologique, des scientifiques de l‘Ifremer, du Laboratoire de Biologie structurale de la cellule (BIOC1) de l’École Polytechnique, du Centre de biologie intégrative (CBI2) et de l’Institut Pasteur, ont décidé d’unir leurs compétences. Ils se sont intéressés aux archées marines vivant dans des conditions extrêmes : des températures pouvant atteindre 100°C et des pressions d’environ 40 mégapascals – l’équivalent du poids de trois éléphants sur le bout de l’ongle. L’espèce choisie Thermococcus barophilus constitue un modèle unique pour comprendre comment la vie s’organise et se maintient quand les conditions deviennent hostiles.
« Les archées des grands fonds marins sont de véritables championnes de l’adaptation. En étudiant leur capacité à déclencher l’hibernation de leurs ribosomes, nous avons découvert un facteur protéique responsable de cette mise en sommeil. Plus étonnant encore, ce mécanisme s’avère répandu chez de nombreuses espèces d’archées, y compris chez des espèces qui ne vivent pas dans des milieux extrêmes », explique Didier Flament, auteur de l’étude et chercheur au laboratoire Biologie et écologie des écosystèmes marins profonds de l’Ifremer.
« Nos travaux ont aussi mis en évidence un mécanisme d’hibernation similaire propre aux archées présentes dans le système digestif humain. C’est une manière inattendue de faire le lien entre les micro-organismes des grands fonds et notre système digestif, » ajoute Guillaume Borrel, auteur de l’étude et chercheur dans l'unité Biologie évolutive de la cellule microbienne à l'Institut Pasteur.
Au-delà de son intérêt fondamental, cette découverte ouvre des perspectives en biotechnologie. La production de protéines d’intérêt repose souvent sur l’utilisation de cellules vivantes. En s’inspirant des mécanismes naturels qui permettent de ralentir ou de préserver leur activité, cette production pourrait être améliorée.
Ces travaux apportent également de nouveaux éléments pour comprendre la résilience des communautés de micro-organismes des grands fonds marins dans le contexte du changement climatique. Ces écosystèmes sont soumis à des perturbations croissantes, qu’il s’agisse de variations des apports en nutriments ou de modifications durables des conditions physico-chimiques. La capacité des micro-organismes à mettre temporairement en pause leur activité cellulaire pourrait constituer un atout majeur pour survivre à ces phases critiques.
Source
Madru, C., Bourgeois, G., Dulermo, R. et al. A family of ribosome hibernation factors widespread in Archaea. Nat Commun (2026).
https://doi.org/10.1038/s41467-026-72341-8
1 - BIOC : une unité mixte de recherche CNRS, École polytechnique, Institut Polytechnique de Paris, 91120 Palaiseau, France
2 - CBI : institut de recherche sous la tutelle du Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) et de l’Université de Toulouse (UT)