Les bactéries ont une variété de stratégies de survie pour assurer un approvisionnement alimentaire suffisant dans leurs habitats densément peuplés. Certaines espèces de bactéries tuent les micro-organismes d'une autre espèce, décomposent leurs cellules et les absorbent sous forme de nutriments. Le mécanisme exact de ce processus est largement inconnu.

Une équipe de recherche de la Chaire de biologie microbienne dirigée par le Dr Christine Kaimer a examiné ces processus en profondeur. Avec des collègues américains, les chercheurs de la Ruhr-Universität Bochum (RUB) présentent leurs découvertes dans la revue Cell Reports .

Arrêter au contact

On sait peu de choses à ce jour sur la relation entre les prédateurs et les proies dans le règne bactérien. Mais les chercheurs soupçonnent que les prédateurs bactériens peuvent effectuer des changements significatifs dans la composition d'un microbiome et ainsi façonner l'écologie de leur habitat. Pour en savoir plus sur les relations bactériennes prédateur-proie, l'équipe de Christine Kaimer a étudié la bactérie prédatrice Myxococcus xanthus, que l'on trouve couramment dans le sol. Des travaux récents ont révélé que M. xanthus tue sa cellule proie au contact direct cellule-cellule :le prédateur s'approche d'une cellule proie, s'arrête une fois le contact établi, puis induit la mort cellulaire et la décomposition en quelques minutes. Les chercheurs ont analysé en détail les mécanismes moléculaires de ce processus.

"Nous avons apporté des modifications génétiques spécifiques à M. xanthus, puis suivi l'interaction des cellules prédateurs et proies au microscope en temps réel", explique Christine Kaimer. "En conséquence, nous avons pu montrer que deux systèmes de sécrétion de protéines hautement spécialisés fonctionnent ensemble dans le processus de destruction. Ce sont des complexes protéiques qui transportent vraisemblablement des protéines de la cellule prédatrice à la cellule proie." Initialement, un appareil dit de type Tad induit la mort cellulaire des proies. Un système de type 3 est alors nécessaire pour décomposer la cellule proie afin que les nutriments puissent ensuite être absorbés.

Meurtre initié avec une extrême précision

Des images avec des protéines marquées par fluorescence ont montré que les systèmes de sécrétion de protéines s'accumulent dans la cellule de M. xanthus exactement au site de contact entre le prédateur et la proie. Il semble que M. xanthus sente le contact avec une cellule proie et peut initier le processus de mise à mort avec une grande précision.

"Nous ne comprenons pas encore exactement comment les systèmes de sécrétion de protéines réagissent au contact des proies et quelles protéines potentiellement toxiques ils libèrent", explique Christine Kaimer. "En tout cas, le comportement de prédation bactérienne est un domaine de recherche fascinant, où nous avons encore beaucoup à apprendre sur la façon dont les bactéries coexistent dans leur environnement naturel." + Explorer plus loin

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