De nouvelles recherches montrent qu'une bactérie et une usine de cellules microbiennes prometteuse ne s'arrêteront pas immédiatement lorsqu'elles sont privées d'azote - au lieu de cela, elles «attendront» jusqu'à ce qu'elles soient absolument nécessaires pour arrêter de fonctionner.

L'étude, publié par une équipe comprenant l'Université de Plymouth, axé sur les cyanobactéries unicellulaires, qui sont des organismes importants pour la santé et la croissance de nombreuses plantes, car ils sont l'un des très rares groupes d'organismes qui peuvent convertir l'azote atmosphérique inerte en une forme organique.

Afin de mieux comprendre leur fonctionnement, les scientifiques ont surveillé leur comportement lorsqu'ils sont privés d'azote – en s'intéressant particulièrement aux facteurs de transcription; les dispositifs qui régissent l'activité des gènes.

Maintenant, l'équipe a découvert qu'un facteur de transcription particulier connu sous le nom de NtcA attend les signaux pour effectuer son travail lorsqu'il est privé d'azote, plutôt que d'agir immédiatement, ce qui soulève une foule de questions sur le fonctionnement de ces bactéries cruciales.

Matthias Futschik, Professeur de bioinformatique dans les écoles de médecine et de dentisterie de la péninsule de l'Université de Plymouth, faisait partie de l'équipe de recherche, et dit :« Quand une plante est privée d'azote, un facteur d'exposition commun est les feuilles qui jaunissent, ce qui montre que la photosynthèse s'est arrêtée. Cela se produit également chez les cyanobactéries, qui a créé l'appareil photosynthétique maintenant utilisé par les plantes.

« Les cyanobactéries effectuent la photosynthèse oxygénée et jouent un rôle clé dans les cycles mondiaux du carbone et de l'azote, il est donc essentiel que nous comprenions autant que possible leur fonctionnement.

"Nous avons été très surpris de trouver une liaison NtcA substantielle associée à des changements d'expression retardés, indiquant que NtcA peut résider dans un état d'équilibre contrôlé par d'autres facteurs. On pensait auparavant que les facteurs de transcription agissaient tout de suite, mais nous comprenons maintenant qu'ils attendent. Nous pensons que cette « attente » est la clé du succès dans leur milieu naturel, où les nutriments tels que l'azote fluctuent fréquemment.

« Face au manque d'azote, une cyanobactérie doit décider si elle entre en hibernation, qui est associée à un changement sévère du métabolisme, ou pas. Le problème est qu'un manque d'azote dans leur habitat peut durer quelques minutes, dans lequel l'hibernation serait préjudiciable, surtout si les autres cyanobactéries qui l'entourent continuent de croître et de se diviser, ou le manque d'azote dure des mois, où l'hibernation est le seul moyen de survivre.

"Cela me rappelle la situation lorsque vous partez en randonnée à la campagne et qu'il commence à pleuvoir - une situation tout à fait rare ici. Vous ne voulez pas faire demi-tour aux premières gouttes de pluie mais vous ne voulez pas non plus attendre jusqu'à ce qu'une véritable tempête s'abatte sur vous.

"Voir que les cyanobactéries ont trouvé un moyen de sortir de ce dilemme est fascinant et les rend beaucoup plus élaborées que nous ne le pensions auparavant.

"Nous essayons maintenant de savoir comment les cyanobactéries arrivent à leur point de départ pour s'engager à hiberner - ou à rester dans l'image du randonneur, quand décider d'arrêter et de se mettre à l'abri de la pluie."

L'étude complète s'intitule "Identification of the direct regulon of NtcA during early acclimatation to nitrate starvation in the cyanobacterium Synechocystis sp. PCC 6803, " et est disponible en Recherche sur les acides nucléiques