Provenant tant de sources naturelles que d'activités humaines, l'arsenic est largement répandu dans l'environnement, essentiellement sous 3 états d'oxydation: As(-III) (arsine), As(+III) (arsenite) et As(+V) (arseniate). Une contamination des eaux de distribution par les formes solubles et toxiques arsenite et arseniate est fréquemment rapportée et l'arsenic a été identifié comme un risque majeur pour la santé humaine en divers endroits du monde. Les effets les plus dramatiques ont été récemment décrits en Inde et au Bangladesh où l'on estime qu'elle présente un risque pour près de 50 millions de personnes. Même en France, une pollution des eaux de distribution a été détectée dans de nombreuses régions. L'intoxication aigue à l'arsenic se caractérise par des douleurs oesophagiennes et abdominales et des diarrhées hémorragiques. Une exposition prolongée est quant à elle à l'origine de divers cancers ainsi que de changements cutanés comme l'hyperkératose.

L'écologie de ce métalloïde est fortement dépendante de transformations microbiennes qui affectent la mobilité, la biodisponibilité ainsi que la toxicité de l'arsenic dans l'environnement. Des bactéries impliquées dans les processus de biotransformation tels que réduction, oxydation et méthylation ont été décrites. A ce jour, le mécanisme de transformation le mieux étudié est la réduction de l'arseniate (AsV) en arsenite (AsIII). En revanche, la physiologie, l'enzymologie et la génétique de l'oxydation de l'arsenite ainsi que les processus de régulation sous-jacents restent à ce jour largement méconnus.

La beta-protéobactérie Thiomonas spp. est une bactérie hétérotrophe capable de réduire et d'oxyder l'arsenic dans un but de détoxication. Il est intéressant d'étudier, par des approches de génomique comparative, fonctionnelle et structurale, l'implication de ce métabolisme dans les processus énergétiques de résistance et détoxication. Une meilleure connaissance des mécanismes en jeu pourrait être avantageusement mise à profit dans des procédés de bioremédiation.