Comment font les bactéries du sol pour communiquer ?

octobre 2013
Comment font les bactéries
du sol pour communiquer ?
Microbiologie
Justine Mauer-Galet est une jeune chercheuse en microbiologie dans
l’unité « Dynamique des génomes et Adaptation microbienne » de l’Université
de Lorraine à Vandœuvre-les-Nancy. Elle travaille en collaboration avec
l’unité « Interactions Arbres/Micro-organismes » de l’INRA* de Nancy. La
première unité étudie le rôle des métabolites secondaires* produits par des
bactéries du sol nommées Streptomyces. La seconde s’intéresse aux interactions
entre organismes vivants —bactéries, champignons et racines des plantes—,
dans les sols forestiers. Dans ses recherches, Justine essaie de comprendre
comment les Streptomyces communiquent avec d’autres bactéries du sol et le
rôle de certains métabolites secondaires dans ces interactions.
* INRA : Institut National de la Recherche Agronomique
* métabolites secondaires : molécules produites par des organismes vivants, qui ne
sont pas indispensables à leur croissance mais qui peuvent leur donner un avantage.
«Un gramme de sol contient 1000 milliards de bactéries… Le corps humain
est composé de 1 000 000 milliards de cellules bactériennes c’est-à-dire 10 fois
plus que de cellules humaines… C’est quand j’ai découvert tout cela que j’ai eu
envie de faire de la recherche en Microbiologie ! »
Ecoles doctorales de Lorraine
Le sol est un milieu vivant qui héberge
de très nombreux organismes, parmi
lesquels les micro-organismes,
tels que les bactéries, sont les plus
divers. Comme leur nom l’indique,
les micro-organismes sont des êtres
microscopiques, invisibles à l’œil nu.
Un seul gramme de sol peut héberger
jusqu’à un billion de bactéries. Dans
une aussi grande communauté, il
est important de savoir vivre les uns
avec les autres, d’interagir ensemble.
Ces bactéries vont donc établir
entre elles des comportements de
compétition ou de collaboration
pour survivre dans le sol où la
nourriture est généralement limitée.
Parmi les bactéries du sol, les
Streptomyces sont connues pour
produire beaucoup de métabolites
secondaires comme les antibiotiques,
par exemple. Justine cherche à savoir
si ces métabolites secondaires sont
utilisés par les Streptomyces pour
interagir avec d’autres bactéries du
sol. Ils pourraient par exemple servir
de molécules d’attaque pour défendre
le territoire et les nutriments face aux
envahisseurs ou à l’opposé, servir de
molécules de communication. Pour
étudier cette question, Justine réalise
des expériences qui consistent à faire
pousser ensemble des Streptomyces
avec d’autres bactéries du sol.
Ensuite, elle regarde l’influence des
métabolites secondaires produits
par Streptomyces sur la croissance, la
couleur ou la forme de ces bactéries.
Parallèlement, Justine regarde aussi
l’effet des bactéries du sol sur la
quantité de métabolites secondaires
produits par Streptomyces et sur
l’identité de ces métabolites. De
nouveaux métabolites sont-ils produits
lors de l’interaction ? Lorsqu’un
résultat se révèle intéressant, Justine
analyse l’ADN des bactéries pour
mieux
comprendre
comment
fonctionne
l’interaction
entre
Streptomyces et ces bactéries, et ainsi
découvrir quelles sont les molécules
impliquées.
Objectifs et applications
Mieux connaître les interactions qui ont lieu entre les bactéries dans les sols
pour mieux comprendre le fonctionnement biologique du sol.
Découvrir les rôles des métabolites secondaires dans la construction des
communautés de bactéries du sol.
Découvrir de nouveaux métabolites secondaires, comme par exemple de
nouveaux antibiotiques.
D’après l’Experimentarium de Bourgogne