Lorsqu'elles sont exposées à un stress, les bactéries laissent leur métabolisme faire une pause pendant laquelle elles suppriment, par exemple, l'incorporation de protéines dans les membranes. Des scientifiques de Marbourg, Fribourg et Munich l'ont découvert en étudiant biochimiquement la réponse au stress des micro-organismes. Le groupe de recherche dirigé par le biochimiste de Marburg Gert Bange a publié ses découvertes dans Nature Communications .

Les bactéries réagissent à un stress tel qu'une carence en nutriments ou à la chaleur par une adaptation de leur métabolisme, connue sous le nom de réponse stringente. "Les seconds messagers ou hormones d'alarme jouent un rôle central dans ce processus", explique Bange. Les hormones d'alarme, par exemple, agissent sur les processus impliquant la particule de reconnaissance du signal SRP. "SRP est essentiel pour la formation des protéines membranaires et la sécrétion de protéines", explique le collaborateur de Bange, le Dr Laura Czech, auteur principal de l'article. La particule garantit que les protéines atteignent leur destination appropriée dans les membranes cellulaires.

"Jusqu'à présent, on ne savait pas à quels mécanismes de régulation la particule de reconnaissance de signal est soumise", explique le co-auteur Christopher-Nils Mais, doctorant dans le laboratoire de Bange. L'équipe de recherche a mené des expériences de biologie moléculaire, biochimique ainsi que de biologie structurale pour déterminer comment les hormones d'alarme interagissent avec la particule de reconnaissance du signal.

En particulier, les chercheurs ont produit des micrographies électroniques à très basse température montrant comment le SRP se lie à la machinerie de production de protéines.

Apparemment, les hormones d'alarme empêchent la particule de reconnaissance du signal de former un complexe avec d'autres molécules, ce qui l'empêche d'accomplir sa tâche d'incorporation de protéines dans la membrane.

"Dans des conditions environnementales difficiles, les cellules bactériennes peuvent utiliser l'arrêt d'importants processus métaboliques comme mécanisme de pause", explique Gert Bange. Cette pause permet aux micro-organismes de ralentir leurs processus cellulaires et leur métabolisme afin qu'ils puissent récupérer dès que les conditions deviennent plus favorables, émettent l'hypothèse des auteurs. "L'inhibition de la voie métabolique menant via la particule de reconnaissance du signal pourrait être un niveau supplémentaire de contrôle cellulaire et une pause pour survivre pendant les périodes de stress", conclut Gert Bange.