The complex interplay of sulfur and arsenic bioenergetic metabolisms in the arsenic geochemical cycle - Archive ouverte HAL Access content directly
Preprints, Working Papers, ... Year : 2024

The complex interplay of sulfur and arsenic bioenergetic metabolisms in the arsenic geochemical cycle

L'interaction complexe des métabolismes bioénergétiques du soufre et de l'arsenic dans le cycle géochimique de l'arsenic.

Abstract

Geochemical cycles of arsenic and sulfur are largely impacted by the activity of prokaryotes as microorganisms use these two elements for assimilatory and dissimilatory purposes. Knowledge of the enzymatic systems responsible for these processes is thus essential for understanding the geochemical cycles of both elements. But arsenic and sulfur commonly coexist in the environment, leading to the formation of thiolated arsenic species with one to four arsenic-bonded oxygen atoms substituted by sulfur. Considering these chemical species and the biological processes at the heart of their formation and transformations is therefore crucial for comprehending the complexity of the global geochemical cycles of arsenic and sulfur. This chapter offers a comprehensive overview of the well-known prokaryotic arsenic and sulfur enzyme systems responsible for use of these two elements in bioenergetics, as well as the ever growing-group of prokaryotic enzymes revealed to be able to convert thioarsenic species or to convert both arsenic and sulfur.
Les cycles géochimiques de l'arsenic et du soufre sont largement influencés par l'activité des procaryotes, car les micro-organismes utilisent ces deux éléments à des fins assimilatoires et dissimilatoires. La connaissance des systèmes enzymatiques responsables de ces processus est donc essentielle pour comprendre les cycles géochimiques des deux éléments. Cependant, l'arsenic et le soufre coexistent généralement dans l'environnement, ce qui conduit à la formation de composés arséniés thiolés avec un à quatre atomes d'oxygène liés à l'arsenic substitués par du soufre. Considérer ces espèces chimiques et les processus biologiques au cœur de leur formation et de leurs transformations est donc crucial pour comprendre la complexité des cycles géochimiques mondiaux de l'arsenic et du soufre. Ce chapitre offre un aperçu complet des systèmes enzymatiques procaryotes bien connus responsables de l'utilisation de ces deux éléments en bioénergétique, ainsi que du groupe toujours croissant d'enzymes procaryotes révélées capables de convertir des espèces thioarséniées ou de convertir à la fois l'arsenic et le soufre.
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Dates and versions

hal-04410384 , version 1 (22-01-2024)

Identifiers

  • HAL Id : hal-04410384 , version 1

Cite

Giulia d'Ermo, Marianne Guiral, Barbara Schoepp-Cothenet. The complex interplay of sulfur and arsenic bioenergetic metabolisms in the arsenic geochemical cycle. 2024. ⟨hal-04410384⟩

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CNRS UNIV-AMU
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