Cienciaes.com : Les sens des bactéries. Nous avons parlé avec Maite Villanueva San Martín.

La survie d’une créature dépend de sa capacité à interagir avec son environnement. Sans cette communication, il est difficile d’imaginer qu’un être puisse se nourrir, se protéger ou se reproduire, c’est pourquoi même la plus petite bactérie a dû évoluer pour survivre en développant toute une série de mécanismes spécialisés dans la détection de signaux extérieurs et internes. réponse à ces signes. Ce sont, pourrait-on dire, les « sens » des bactéries. Les connaître nous offre un avantage important lorsqu’il s’agit de lutter contre les micro-organismes responsables de maladies ou de favoriser ceux qui nous profitent. Ce n’est pas une enquête facile, la preuve en est que notre invité d’aujourd’hui dans Talking with Scientists, Maite Villanueva San Martína passé 7 ans de sa vie à décrypter les « sens » d’une bactérie appelée Staphylococcus aureus.

Staphylococcus aureus, observé au microscope, a une forme sphérique avec une teinte dorée caractéristique, d’où son nom. C’est généralement un habitant commun de plus d’un tiers de la population humaine mondiale. On le retrouve sur la peau, à l’intérieur du nez et des muqueuses en général. Depuis ces endroits, il profite pour attaquer, lorsque la situation est favorable, générant des infections bénignes ou graves qui dépendent de la capacité de résistance du patient. Comme dans les guerres conventionnelles, connaître les systèmes de communication de l’ennemi, même s’il s’agit d’un ennemi minuscule, est d’une importance vitale pour gagner la bataille pour la survie.

Les bactéries disposent d’un système de communication de signalisation chimique complexe qui établit une connexion entre l’environnement extérieur et intérieur. Cette connexion s’effectue à travers des systèmes à deux composants, l’un externe, qui réagit et change lors de la détection de variations dans l’environnement, et un autre interne, qui, à son tour, déclenche toute une cascade de variations à l’intérieur de la cellule en réponse aux informations qu’elle reçoit. … Cela lui est venu du dehors. Le nombre de ces systèmes varie d’une bactérie à l’autre et déterminer ce qu’ils sont et quelle fonction remplit chacun d’eux est l’un des objectifs des recherches menées par Maite Villanueva et son équipe.

Le nombre et la variété de ces systèmes à deux composants (TCS) est liée à la capacité des bactéries à s’adapter à divers environnements et à survivre. Les bactéries qui vivent dans des environnements relativement stables, sans changements brusques, possèdent peu de ces systèmes de signalisation à deux composants, tandis que les bactéries capables de survivre dans une grande variété d’environnements différents possèdent des dizaines de systèmes de signalisation. TCS unique, chacun capable de répondre à des stimuli différents.

Staphylococcus aureus peut se développer dans une large gamme de températures, de niveaux d’oxygène, de pH, de concentrations de sel et de conditions de dessiccation. En tenant compte de tout ce qui précède, Maite et son équipe ont conçu une série d’expériences pour étudier le nombre de systèmes à deux composants dont il disposait, lesquels étaient essentiels à la survie de la bactérie et combien d’entre eux agissaient en coordination pendant que la bactérie était vivant.

La caractérisation de S. aureus a révélé l’existence de quinze TCS, dont chacun semble fonctionner de manière autonome et autosuffisante pour détecter et répondre à des signaux environnementaux spécifiques, bien qu’un certain niveau de régulation croisée entre les paires se produise in vivo. Les résultats de la recherche, s’ils sont confirmés chez d’autres espèces bactériennes, pourraient montrer un mécanisme évolutif général permettant aux bactéries de s’adapter à de nouveaux environnements.

Je vous invite à écouter Maite Villanueva San Martín, biologiste, biotechnologue et chercheuse à l’Institut d’agrobiotechnologie, un centre mixte dont la propriété est partagée entre le Université publique de Navarreil Conseil supérieur de la recherche scientifique d’Espagne et le Gouvernement de Navarre.

Référence:
Maité Villanueva et coll. Privation sensorielle chez Staphylococcus aureus. NATURE COMMUNICATION | (2018) 9:523