Halobacterium salinarum

Pour survivre dans les environnements très salés, cette archée a recours à des osmoprotecteurs — notamment le chlorure de potassium KCl — afin de réduire le stress osmotique[5]. La concentration en potassium est plus élevée dans la cellule qu'à l'extérieur de celle-ci et résulte d'un transport actif pour compenser la pression osmotique environnante. Au-delà d'un certain niveau de salinité à l'intérieur de la cellule, les protéines peuvent précipiter ; pour éviter cet effet de relargage, les protéines de H. salinarum sont essentiellement acides : le point isoélectrique moyen de ces protéines et de 4,9, ce qui leur permet de demeurer en solution jusqu'à des concentrations élevées en sel.

La concentration en H. salinarum peut être telle dans les environnements salés que l'oxygène dissous est rapidement épuisé, conduisant à l'anoxie du milieu. H. salinarum étant strictement aérobie, il lui faut pouvoir produire de l'énergie en l'absence d'oxygène. Elle y parvient grâce à la bactériorhodopsine[6], qui permet à une ATP synthase d'utiliser l'énergie des photons pour produire de l'ATP par l'intermédiaire du couplage chiosmotique avec un gradient de concentration en protons (ions hydronium) généré par transport actif sous l'effet de la lumière[7].

H. salinarum produit également des vésicules de gaz qui lui permet de flotter à la surface de l'eau, où l'oxygène est plus abondant et où l'intensité lumineuse est plus élevée. Ces vésicules sont des structures complexes, constituées de protéines codées par au moins 14 gènes.

H. salinarum est par essence exposée à de fortes doses d'ultraviolets qui nécessitent un mécanisme efficace de réparation des dommages causés par ces rayons à leur matériel génétique. Les gènes codant les enzymes de réparation de l'ADN sont semblables à ceux des bactéries et des eucaryotes. De plus, cette archée produit de la bactériorubérine, un terpénoïde à 50 atomes de carbone responsable, avec la bactériorhodopsine, de la couleur pourpre caractéristique de ces archées, qui agit comme un antioxydant afin de protéger l'ADN des dommages causés par les dérivés réactifs de l'oxygène[8].