Bactéries pédonculées - Caulobacter spp.
Posté: 23 Déc 2018 13:17Bonjour à tous,
Pour continuer ma série docu sur les bactéries, je vous propose aujourd'hui les bactéries avec pédoncule. La plus étudiée est Caulobacter crescentus, mais il en existe évidemment bien d'autres. crescentus = en forme de croissant
Cette bactérie est oligotrophe, tellement oligotrophe qu'elle est capable de se multiplier dans des milieux très, très dilués. Elle peut se trouver dans des pissettes d'eau distillée (celles que l'on remplit régulièrement sans les nettoyer..), s'alimentant des traces de matières organiques de l'atmosphère qui se dissolvent dans l'eau.
Dans les milieux pauvres, les nutriments importants sont limitants, c'est le cas du phosphate. Cette bactérie a trouvé la parade géniale, elle allonge son pédoncule si la concentration du phosphate extérieure devient trop faible. Un pédoncule très mince et long augmente le rapport surface/volume de la cellule, ce qui économise l'énergie du métabolisme nécessaire tout en augmentant le nombre de transporteurs phosphate situés sur la membrane périplasmique. De plus, le corps de la bactérie située au bout de son pédoncule est éloigné de la surface du biofilm et profite ainsi d'un flux de liquides lui amenant un surplus d'éléments nutritifs.
Il faut mentionner ici que ces pédoncules sont excessivement minces et visibles seulement au contraste de phase.
Cette bactérie est très étudiée car son cycle de reproduction présente une différenciation cellulaire obligatoire. Une cellule monoflagellée nage et se fixe sur le substrat à l'aide d'un crampon, perd son flagelle et un pédoncule pousse entre le crampon et la cellule. Cette cellule reste attachée de manière permanente et commence immédiatement à se diviser. La cellule fille mature se sépare, nage avec son flagelle, se fixe et le cycle recommence. La cellule nageuse est incapable de se diviser, elle doit obligatoirement se fixer afin que son génome puisse commencer à se répliquer. La cellule fixée peut se diviser plusieurs fois.
Concernant le crampon, des méthodes élégantes de micromanipulations ont permis de mesurer la force nécessaire pour détacher le pédoncule du substrat. Le résultat est hallucinant, ces polysaccharides du crampon constituent la colle naturelle la plus puissante trouvée à ce jour, et qui, de plus, fonctionne sous l'eau... il faut exercer une force de > 680 kg par cm2 pour l'arracher, et encore c'est le pédoncule qui cède au niveau du crampon, mais pas l'interface crampon-substrat !
Encore plus fou: Sur un vieux biofilm saturé, les cellules meurent et libèrent leur ADN. Cet ADN partiellement dégradé extracellulaire va s'attacher au crampon naissant de la cellule nageuse et empêcher sa fixation sur le biofilm. La cellule devra alors nager plus loin, ce qui favorise ainsi la dispersion de ces microorganismes. Seul l'ADN extracellulaire des Caulobacter est capable d'inhiber la fixation des Caulobacter. Le phénomène est donc spécifique, mais une séquence d'ADN responsable n'a pas été identifiée. En bref, on ne sait pas encore comment cela fonctionne.
Voilà, c'est ce que j'ai essayé de raconter avec cette vidéo afin de partager mon émerveillement concernant ces organismes a priori insignifiants mais qui révèlent à l'étude l'infinie ingéniosité de la Nature.
J'ai ajouté des références dans la description de la vidéo sur youtube
Pour continuer ma série docu sur les bactéries, je vous propose aujourd'hui les bactéries avec pédoncule. La plus étudiée est Caulobacter crescentus, mais il en existe évidemment bien d'autres. crescentus = en forme de croissant
Cette bactérie est oligotrophe, tellement oligotrophe qu'elle est capable de se multiplier dans des milieux très, très dilués. Elle peut se trouver dans des pissettes d'eau distillée (celles que l'on remplit régulièrement sans les nettoyer..), s'alimentant des traces de matières organiques de l'atmosphère qui se dissolvent dans l'eau.
Dans les milieux pauvres, les nutriments importants sont limitants, c'est le cas du phosphate. Cette bactérie a trouvé la parade géniale, elle allonge son pédoncule si la concentration du phosphate extérieure devient trop faible. Un pédoncule très mince et long augmente le rapport surface/volume de la cellule, ce qui économise l'énergie du métabolisme nécessaire tout en augmentant le nombre de transporteurs phosphate situés sur la membrane périplasmique. De plus, le corps de la bactérie située au bout de son pédoncule est éloigné de la surface du biofilm et profite ainsi d'un flux de liquides lui amenant un surplus d'éléments nutritifs.
Il faut mentionner ici que ces pédoncules sont excessivement minces et visibles seulement au contraste de phase.
Cette bactérie est très étudiée car son cycle de reproduction présente une différenciation cellulaire obligatoire. Une cellule monoflagellée nage et se fixe sur le substrat à l'aide d'un crampon, perd son flagelle et un pédoncule pousse entre le crampon et la cellule. Cette cellule reste attachée de manière permanente et commence immédiatement à se diviser. La cellule fille mature se sépare, nage avec son flagelle, se fixe et le cycle recommence. La cellule nageuse est incapable de se diviser, elle doit obligatoirement se fixer afin que son génome puisse commencer à se répliquer. La cellule fixée peut se diviser plusieurs fois.
Concernant le crampon, des méthodes élégantes de micromanipulations ont permis de mesurer la force nécessaire pour détacher le pédoncule du substrat. Le résultat est hallucinant, ces polysaccharides du crampon constituent la colle naturelle la plus puissante trouvée à ce jour, et qui, de plus, fonctionne sous l'eau... il faut exercer une force de > 680 kg par cm2 pour l'arracher, et encore c'est le pédoncule qui cède au niveau du crampon, mais pas l'interface crampon-substrat !
Encore plus fou: Sur un vieux biofilm saturé, les cellules meurent et libèrent leur ADN. Cet ADN partiellement dégradé extracellulaire va s'attacher au crampon naissant de la cellule nageuse et empêcher sa fixation sur le biofilm. La cellule devra alors nager plus loin, ce qui favorise ainsi la dispersion de ces microorganismes. Seul l'ADN extracellulaire des Caulobacter est capable d'inhiber la fixation des Caulobacter. Le phénomène est donc spécifique, mais une séquence d'ADN responsable n'a pas été identifiée. En bref, on ne sait pas encore comment cela fonctionne.
Voilà, c'est ce que j'ai essayé de raconter avec cette vidéo afin de partager mon émerveillement concernant ces organismes a priori insignifiants mais qui révèlent à l'étude l'infinie ingéniosité de la Nature.
J'ai ajouté des références dans la description de la vidéo sur youtube
