Mycète radiotrophe

Cryptococcus neoformans coloré à l'encre de Chine.

Un mycète radiotrophe, ou champignon radiotrophe, est un mycète qui présente toutes les apparences de l'utilisation des rayons gamma pour produire de l'énergie métabolique à l'aide d'un pigment biologique, la mélanine. Bien que des analogies existent avec la biosynthèse des glucides chez les organismes phototrophes, on sait peu de choses du processus biochimique par lequel ces mycètes utilisent la mélanine pour synthétiser les composés organiques et toutes les biomolécules nécessaires à leur croissance, par exemple s'ils utilisent leurs pigments dans le cadre d'un anabolisme complexe semblable à la photosynthèse ou encore s'ils mettent en œuvre des voies métaboliques analogues à celles des organismes chimiotrophes.

Les mycètes radiotrophes ont d'abord été découverts en 2007 dans des moisissures noires qui se développaient à l'intérieur de la centrale nucléaire de Tchernobyl. Des analysées réalisés à l'Albert Einstein College of Medicine ont établi que la biomasse de trois mycètes à mélanine — Cladosporium sphaerospermum, Wangiella dermatitidis et Cryptococcus neoformans — s'était significativement accrue et accumulait l'acétate plus rapidement lorsqu'elle était soumise à des rayonnements ionisants 500 fois plus élevés qu'un environnement normal. Plus précisément, l'étude a montré que l'exposition de C. neoformans à de tels niveaux de radiations modifie rapidement (en 20 à 40 minutes) les propriétés chimiques de la mélanine, ce qui avait pour effet d'accélérer le taux de transfert des électrons assuré par ce pigment — mesuré par la réduction du ferricyanure [Fe(CN)₆]₃^– par le NADH — de trois à quatre fois par rapport aux cellules non irradiées. Des effets semblables sur l'aptitude de la mélanine à transporter les électrons ont été observés par les auteurs après exposition à des rayonnements non ionisants, ce qui suggère que les mycètes à mélanine sont également capables d'utiliser la lumière visible, voire infrarouge.

La mélanisation présente cependant un coût métabolique non négligeable pour les cellules fongiques : en l'absence de radiations, certains champignons, dont la biosynthèse de la mélanine est bloquée par une mutation génétique, se développent plus vite que ceux qui sont en mesure de produire de la mélanine. Cela peut provenir par exemple de la plus grande difficulté à absorber les nutriments à travers une paroi cellulaire riche en mélanine ou de la présence de métabolites toxiques produits au cours de la biosynthèse de la mélanine. Cela semble confirmé par le fait que de nombreux mycètes qui sont capables de synthétiser de la mélanine ne le font généralement pas, hormis en réponse à des stimuli extérieurs ou lors de certaines étapes de leur développement.