Une étude révèle une physiologie multicellulaire chez la bactérie sociale Myxococcus xanthus

Les recherches du Professeur Salim Timo Islam de l'INRS (Institut National de la Recherche Scientifique) et de son doctorant Fares Saïdi ont récemment révélé que la physiologie multicellulaire chez la bactérie sociale Myxococcus xanthus.

C'est une bactérie qui peut réorganiser activement sa communauté en fonction de l'environnement dans lequel elle se trouve – est modulée par la sécrétion de deux polymères de sucre naturels dans des zones séparées d'un essaim.

Les résultats de leurs recherches, réalisés en collaboration avec une équipe internationale, ont été publiés dans la revue PLOS Biologie.

Le professeur Salim Timo Islam mène des recherches en physiologie bactérienne depuis quatre ans, en se concentrant sur les interactions des cellules bactériennes entre elles, ainsi qu'avec les surfaces sous-jacentes. Avec son doctorant Fares Saïdi, ils enquêtent sur les origines de la multicellularité.

Plus précisément, leur travail s'articule autour des facteurs qui permettent aux cellules de se multiplier, de se spécialiser, de communiquer, d'interagir et de bouger. Ces comportements sont tous associés à la multicellularité car ils favorisent l'expansion d'une communauté de cellules et la formation de structures complexes.

Leurs recherches ont caractérisé deux composés contribuant à la multicellularité et les différents domaines de production, pour chacun, au sein d'une communauté. L'exopolysaccharide (EPS) est davantage produit par les cellules à la périphérie de l'essaim. La production du second polymère de sucre, un nouveau biosurfactant (BPS), est enrichie vers le centre de l'essaim.

Puisque les facteurs contribuant au développement des communautés bactériennes restent mal compris, il est très excitant d'en avoir identifié un autre. « 

Salim Timo Islam, co-auteur de l'étude et professeur, spécialiste en biochimie microbienne et Institut national de recherche scientifique

Une bactérie modèle

La multicellularité est généralement associée à des organismes tels que les champignons, les plantes et les animaux. Dans le cadre de cette étude, les chercheurs ont étudié les bases de cette transition évolutive à plus petite échelle: la bactérie Myxococcus xanthus.

Cet organisme a la particularité de pouvoir réorganiser la structure de sa population, lui permettant de réagir à différents signaux environnementaux et même de manger d'autres bactéries.

En réponse à un environnement hostile, comme dans les cas de carence en nutriments, cette bactérie dirige sa population homogène pour se spécialiser en trois sous-types de cellules. Ces communautés forment ainsi des structures tridimensionnelles, visibles à l'œil nu. C'est grâce à ce mode de vie multicellulaire qu'ils assurent la survie de leur communauté.