Thermus aquaticus

Thermus aquaticus est une espèce de bactérie pouvant tolérer de fortes températures. À Gram négatif et aérobie, elle fait partie des bactéries thermophiles appartenant au phylum des Deinococcus-Thermus. On a extrait de cette bactérie la Taq ADN polymérase, une des enzymes thermostables les plus utilisées en biologie moléculaire, notamment dans la technique de la PCR. Elle peut survivre à des températures allant jusqu'à 85 °C et dans des milieux très acides, ce qui en fait un des premiers extrêmophiles découverts. Dans les années 1960, lorsque commencèrent les premières études biologiques des organismes vivant dans les sources chaudes, les scientifiques pensaient que les bactéries thermophiles ne pouvaient pas survivre à des températures supérieures à environ 55 °C. Cependant, ils découvrirent rapidement que de nombreuses bactéries issues de sources chaudes diverses pouvaient non seulement survivre, mais également prospérer à des températures supérieures à 55 °C. En 1969, Thomas Brock et Hudson Freeze, de l'Université de l'Indiana, ont recensé une nouvelle espèce de bactérie thermophile qu'ils ont appelée Thermus aquaticus. Elle fut d'abord isolée de la source Mushroom Spring du bassin Lower Geyser Basin du Parc National du Yellowstone, source qui se situe près des geysers Great Fountain et White Dome, et a depuis été retrouvée dans des environnements chauds similaires à travers le monde. Sa température idéale de développement est de 70 °C mais elle peut tolérer une gamme de températures allant de 50 à 80 °C. Cette bactérie est chimiotrophe, c'est-à-dire qu'elle utilise la chimiosynthèse pour opérer son métabolisme. Cependant, du fait que sa gamme de températures tolérées se chevauche un peu avec celle des cyanobactéries photosynthétiques qui partagent son environnement idéal, on la trouve parfois vivant étroitement avec ses cyanobactéries voisines, utilisant ainsi l'énergie issue de leur photosynthèse pour leur propre croissance. Thermus aquaticus est en général de forme cylindrique (bâtonnet) avec un diamètre de 0,5 à 0,8 μm.

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Taq polymérase

La Taq polymérase (aussi appelée « Taq pol » ou simplement « Taq ») est une variété d'ADN polymérases thermostables nommée d'après Thermus aquaticus, une bactérie thermophile à partir de laquelle cette enzyme a été isolée pour la première fois en 1969. Sa demi-vie enzymatique à est de . Elle est dépourvue d'activité exonucléasique 3'-5', ce qui rend donc impossible la correction d'erreur lors de la copie.

ADN polymérase I

vignette|Domaines fonctionnels du fragment de Klenow (à gauche) et de l'ADN polymérase I (à droite). LADN polymérase I, ou pol I, est une ADN polymérase présente chez les bactéries et intervenant dans la réplication de l'ADN. Elle est la toute première polymérase découverte, en 1956. Chez E. coli, elle est codée dans le gène polA et compte d'acides aminés ; c'est un exemple d'enzyme processive, c'est-à-dire capable de catalyser un grand nombre de polymérisations successives.

Thermus aquaticus