Moteur propulsif chez les bactéries
Par Benje le dimanche, juin 12 2011, 11:29 - Nouvelles Scientifiques - Lien permanent
Source: CNRS-INSB
A l'image des eucaryotes, les bactéries disposent elles aussi de moteurs
moléculaires leur permettant notamment de se déplacer sur des surfaces
solides. C'est ce que viennent de montrer des chercheurs du CNRS et de l'Université de Princeton, en étudiant la motilité de la bactérie modèle Myxococcus xanthus. Ce travail a été publié le 11 avril 2011 dans la revue PNAS.
Du fait de leur petite taille, les bactéries ont longtemps été
considérées comme des compartiments simples et désordonnés, au sein
desquels les interactions entre les complexes protéiques sont le
résultat de phénomènes de diffusion passive. Cependant, l'émergence des
techniques de biologie cellulaire à haute résolution a permis de mettre
en évidence que les bactéries sont hautement architecturées et
organisées par un cytosquelette complexe, réunissant actine, tubuline et
filaments intermédiaires. Pourtant, des moteurs bactériens de type
myosine ou kinésine, permettant le transport
dirigé de protéines, n'ont jamais été identifiés. La motilité des
cellules eucaryotes étant réalisée grâce à ce type de moteurs, l'équipe
de Tâm Mignot au Laboratoire de chimie
bactérienne (LCB, CNRS) a émis l'hypothèse que l'étude de la motilité
chez les bactéries pourrait conduire à l'identification de moteurs
similaires.
Un grand nombre de bactéries est capable de se déplacer sur des surfaces
solides en l'absence de tout appendice extracellulaire visible et de
tout changement morphologique de l'enveloppe. Ce mode de déplacement appelé "gliding motility" est actuellement peu
compris. En collaboration avec Eric Cascales du Laboratoire d'ingénierie
des systèmes macromoléculaires (LISM, CNRS) et l'équipe de loshua Shaevitz du Département de physique de l'Université de
Princeton, les chercheurs du LCB ont étudié ce processus chez la
bactérie modèle Myxococcus xanthus. Grâce à une combinaison
d'approches multidisciplinaires, mêlant pinces optiques, microfluidie,
biologie cellulaire et génétique, ils ont identifié le moteur
moléculaire qui énergise ce processus de motilité. Ce moteur (AglQRS),
localisé dans la membrane interne de la bactérie, constitue un canal à
protons qui utilise la force proton
motrice pour transporter processivement des complexes de motilité en
coopération avec le cytosquelette d'actine. L'attachement des complexes
de motilité sur le substrat permet la propulsion du corps cellulaire.
De nombreuses questions quant au mécanisme de motilité restent sans
réponse. Comment le travail du moteur est-il transduit à la surface
cellulaire ? Quel est le rôle exact du cytosquelette ? D'un point de vue
général, les chercheurs ont pour la première fois, identifié un
complexe permettant le transport dirigé de protéines dans une cellule procaryote. Ils anticipent qu'à l'instar des
moteurs moléculaires eucaryotes, cette famille de moteurs moléculaires a
été adaptée à de nombreux processus physiologiques chez les bactéries.