1. Détecter leur environnement:
* chimiorécepteurs: Ces protéines spécialisées sur la membrane des cellules bactériennes détectent des signaux chimiques comme les nutriments, les toxines et les changements de pH.
* photorécepteurs: Certaines bactéries possèdent ces protéines qui détectent la lumière, influençant leur mouvement vers ou loin des sources lumineuses.
* Autres récepteurs: Les bactéries ont également des récepteurs de température, de pression osmotique et même de champs magnétiques.
2. Répondre aux stimuli:
* chimiotaxie: Les bactéries se déplacent vers ou s'éloignent des attractives ou des répulsifs chimiques. Ils utilisent une méthode "run-and-temble", alternant entre la natation droite et la direction à changement aléatoire.
* Phototaxis: Les bactéries répondent à la lumière, se déplaçant vers elle (photopositive), soit loin de lui (photonegative).
* aérotaxis: Les bactéries réagissent à la concentration en oxygène, se déplaçant vers l'oxygène si elles sont aérobies ou loin de celles-ci si elles sont anaérobies.
* osmotaxis: Les bactéries réagissent aux changements de pression osmotique, se déplaçant vers ou loin des zones de concentration de soluté élevée ou faible.
* magnétotaxie: Certaines bactéries contiennent des magnétosomes, qui agissent comme de minuscules boussoles, les guidant le long des lignes de champ magnétique.
3. Expression et adaptation des gènes:
* Transduction du signal: Lorsque les bactéries détectent un changement dans leur environnement, ils activent les voies de signalisation qui modifient l'expression des gènes.
* décalages métaboliques: Les bactéries peuvent ajuster leur métabolisme pour utiliser différentes sources de nutriments ou faire face aux toxines.
* Formation du biofilm: Les bactéries peuvent former des communautés complexes appelées biofilms, offrant une protection contre les environnements difficiles et faciliter la communication.
* Résistance aux antibiotiques: Les bactéries peuvent développer une résistance aux antibiotiques par des mutations et un transfert de gènes, leur permettant de survivre en présence d'antibiotiques.
4. Détection du quorum:
* Certaines bactéries communiquent entre elles par un processus appelé détection du quorum.
* Ils libèrent des molécules de signalisation qui s'accumulent en concentration à mesure que la population se développe.
* Cela leur permet de coordonner le comportement, comme la formation de biofilm, la production de facteurs de virulence et la bioluminescence.
Exemples de réponses bactériennes:
* e. coli: Se déplace vers des sucres comme le glucose et loin des toxines comme le peroxyde d'hydrogène.
* Salmonella: Détecte l'environnement au sein de l'hôte et modifie l'expression des gènes pour provoquer une maladie.
* Vibrio fischeri: Utilise la détection du quorum pour coordonner la bioluminescence, les faisant briller dans l'obscurité lorsqu'ils atteignent une certaine densité.
En résumé, les bactéries sont très sensibles à leur environnement. Ils utilisent des mécanismes sensoriels sophistiqués, des voies de signalisation et des adaptations génétiques pour survivre, prospérer et même provoquer une maladie dans divers environnements.
