Les bactéries ont des souvenirs qui se transmettent de génération en génération. Page all

KOMPAS.com – Les bactéries sont des microbes dotés d’une structure cellulaire plus simple que celle de nombreux autres organismes.

Le centre de contrôle bactérien, qui contient l’information génétique, est contenu dans une seule boucle d’ADN. Certaines bactéries possèdent des boucles supplémentaires de matériel génétique appelées plasmides, qui contiennent souvent des gènes qui confèrent des avantages aux bactéries.

Bien que ces organismes unicellulaires n’aient ni cerveau ni système nerveux, rapporte la nouvelle étude, les bactéries peuvent former des souvenirs et les transmettre aux générations futures.

La bactérie omniprésente, Escherichia coli, est l’une des formes de vie les plus étudiées, mais les scientifiques découvrent encore comment elle survit et se propage.

Des chercheurs de l’Université du Texas et de l’Université du Delaware ont découvert un système de mémoire potentiel qui permet à E. coli de « se souvenir » d’expériences passées pendant des heures et des générations.

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L’équipe de recherche a déclaré qu’à leur connaissance, ce type de mémoire bactérienne n’avait jamais été découvert auparavant.

Il convient de souligner que les souvenirs évoqués par les scientifiques dans ce cas ne sont pas les mêmes que la mémoire consciente humaine.

Le phénomène de mémoire bactérienne décrit en réalité comment les informations issues d’expériences passées influencent la prise de décision actuelle.

Découvertes de la mémoire chez les bactéries

Chercheur en bioscientifique moléculaire de l’Université du Texas, Souvik Bhattacharyya, les bactéries n’ont pas de cerveau, mais elles peuvent collecter des informations sur leur environnement. Lorsque les bactéries rencontrent fréquemment ces environnements, elles peuvent stocker des informations et y accéder rapidement plus tard à leurs propres fins.

Les découvertes de Bhattacharyya et de ses collègues étaient basées sur une forte corrélation provenant de plus de 10 000 tests d’essaimage bactérien.

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Cette expérience a été réalisée pour voir si les cellules d’E. coli sur une plaque se regrouperaient en une seule masse qui migrerait et se déplacerait avec le même moteur.

Un tel comportement indique généralement que les cellules se combinent pour rechercher efficacement un environnement approprié.

D’un autre côté, lorsque les cellules d’E. coli s’agglutinent en biofilms collants, c’est ainsi qu’elles colonisent les surfaces nutritives.

Lors des premières expériences, les chercheurs ont exposé les cellules d’E. coli à plusieurs facteurs environnementaux différents pour déterminer quelles conditions déclenchaient la prolifération le plus rapidement.

En fin de compte, l’équipe a découvert que le fer intracellulaire était le meilleur indicateur de la migration ou de la survie des bactéries.

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De faibles niveaux de fer sont associés à une reproduction plus rapide et plus efficace, tandis que des niveaux de fer plus élevés conduisent à un mode de vie plus sédentaire.

Parmi les cellules E. coli de première génération, cela semble être une réponse intuitive. Cependant, après avoir connu un seul événement d’essaimage, les cellules qui ont connu de faibles niveaux de fer plus tard dans leur vie ont été plus rapides et plus efficaces qu’auparavant.

De plus, cette mémoire est transmise à au moins quatre générations successives de cellules, formées à partir d’une cellule mère se divisant en deux nouvelles cellules.

Dans les cellules filles de septième génération, la mémoire du fer est naturellement perdue, même si elle peut être récupérée si les scientifiques la renforcent artificiellement.

Les auteurs de l’étude n’ont pas encore identifié les mécanismes moléculaires derrière le système de mémoire potentiel ou son héritabilité, mais le lien étroit entre le fer intracellulaire et le comportement intergénérationnel de la foule suggère qu’un niveau persistant de conditionnement est en jeu.

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Bien que l’épigénétique soit connue pour jouer un rôle dans la transmission de l’environnement biologique « mémorisé » de génération en génération d’E. coli en régulant les paramètres « activés » et « désactivés » de certains gènes, les chercheurs pensent que la courte durée de l’héritabilité signifie que ce n’est pas le mécanisme principal.

Le fer est lié à diverses réponses au stress chez les bactéries. La formation d’un système de mémoire intergénérationnel autour d’elle est parfaitement logique du point de vue de l’évolution.

Un système de mémoire à base de fer pourrait aider E. coli à s’adapter aux conditions environnementales défavorables ou aux antibiotiques.

Une seule cellule d’E. coli peut se multiplier en une demi-heure, de sorte que la capacité de transmettre cette mémoire aux cellules filles pourrait également être bénéfique dans des environnements à évolution lente.

Bhattacharyya a finalement conclu que plus les scientifiques en savent sur le comportement des bactéries, plus il est facile de les combattre.

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