DOI: 10.1051/lait:2001101

Lait 81 (2001) 1-11

Mini-revue : les bactéries lactiques, ces êtres vivants apparus il y a près de 3 milliards d'années

Patrick Tailliez

Unité de Recherches Laitières et Génétique Appliquée, INRA, Domaine de Vilvert, 78352 Jouy-en-Josas Cedex, France

Abstract
Lactic acid bacteria: living organisms that emerged 3 billion years ago. Lactic acid bacteria (LAB) are known to be useful for humans. They contribute to the manufacture and the preservation of many foods. Despite their importance, only few phylogenetic studies adress the position and role of LAB in the evolution of life on Earth. This review examines molecular data and data of paleontology and metabolism that can be used to determine when LAB first appeared. Phylogenetic studies based on ribosomal DNA sequence comparisons and on signature-sequence analysis present in well-conserved proteins suggests an ancestral position in evolution of Gram positive bacteria with low GC% , including LAB. By these criteria, LAB may have appeared before the photosynthetic cyanobacteria. As the latter were found in sediments dated 2.75 billion years ago, LAB may have emerged 3 billion years ago. Their poor adaptation to aerobic environments also suggests that they may have emerged during the transition of Earth's atmosphere from anaerobic to aerobic.

Résumé
Les bactéries lactiques sont des micro-organismes utiles à l'homme lui permettant de fabriquer et de conserver nombre de ses aliments. Malgré leur importance, peu de travaux de phylogénie sont consacrés à préciser leur position et leur rôle dans l'évolution de la vie sur notre planète. Cette revue a pour objectif de mieux cerner la période d'émergence des bactéries lactiques en s'appuyant sur des données de paléontologie, des données moléculaires et de métabolisme. La phylogénie basée sur la comparaison des séquences d'ADN ribosomique et sur l'analyse de séquences signatures dans les protéines très conservées suggère une position ancestrale des bactéries Gram positif à bas taux de guanine et cytosine (GC % ), dont les bactéries lactiques, dans l'évolution. Ces bactéries seraient donc apparues avant les cyanobactéries photosynthétiques. Ces dernières ayant laissé des traces fossiles datées d'au moins 2,75 milliards d'années, les bactéries lactiques pourraient donc avoir vu le jour il y a près de 3 milliards d'années. Leur médiocre adaptation à la vie en aérobiose concourt à penser qu'elles se seraient plutôt développées au cours d'une période de transition entre un monde anaérobie et un monde micro-aérobie.

Key words: lactic acid bacteria / cyanobacteria / evolution / phylogeny / Gram positive bacteria

Mots clés : bactérie lactique / cyanobactérie / évolution / phylogénie / bactérie Gram positif

Correspondence and reprints: Patrick Tailliez Tél. : (33) 1 34 65 20 76 ; fax : (33) 1 34 65 20 65 ; e-mail : tailliez@diamant.jouy.inra.fr

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