CNRS : Centre National de la Recherche Scientifique
Liens utiles CNRSLe CNRSAnnuairesMots-Clefs du CNRSAutres sites
Accueil Sciences du vivant - Centre National de la recherche scientifiqueAccueil Sciences du vivant - Centre National de la recherche scientifique
  Accueil > La recherche en sciences du vivant > Parutions > La guerre bactérienne sous le microscope

sur ce site :

Parutions

 

La guerre bactérienne sous le microscope

 

Dans leur environnement, les bactéries ne vivent pas seules mais cohabitent plus ou moins amicalement avec d'autres espèces. Certaines bactéries sont capables d'utiliser un complexe protéique agissant comme une arbalète pour tuer leurs congénères et ainsi améliorer leur accès aux nutriments ou coloniser efficacement une niche écologique. C'est ce que viennent de montrer des chercheurs du Laboratoire d'ingénierie des systèmes macromoléculaires (LISM, CNRS/Aix-Marseille Université) et du Laboratoire de chimie bactérienne (LCB, CNRS/Aix-Marseille Université) dans un article publié dans Cell Reports.

 

Il a longtemps été considéré que certaines bactéries n'avaient une action nocive que sur l'Homme, les animaux ou les plantes. Depuis peu, il est admis que les bactéries se combattent entre elles dans le but de se stabiliser dans une niche, de la coloniser ou d'avoir un accès privilégié aux nutriments qu'elle renferme. L'équipe d'Eric Cascales au LISM a notamment observé que la bactérie pathogène Escherichia coli entero-agrégatif (EAEC) était capable d'inhiber la croissance d'une autre souche d'E. coli. En collaboration avec l'équipe de Tâm Mignot au LCB et la plateforme de Biophotonique dirigée par Leon Espinosa au sein du même laboratoire, les scientifiques ont mis au point les conditions nécessaires à l'analyse, par microscopie à fluorescence, de la compétition entre ces deux bactéries, la proie (E. coli) et la prédatrice (EAEC).

Les premières images ont rapidement montré que la bactérie prédatrice tue sa proie. Des expériences supplémentaires ont mis en évidence que la mort de la proie nécessite un contact étroit entre les deux bactéries en compétition, suggérant que la prédatrice tue sa proie par injection d'une ou plusieurs toxines. En utilisant différentes souches prédatrices mutantes, les chercheurs ont identifié le Système de sécrétion de Type VI (SST6), codé par l'opéron sci2, comme un élément indispensable au ciblage et à l'extermination de la proie.

Le SST6 est un complexe multi-protéique qui s'assemble au sein de la cellule prédatrice et requiert treize protéines différentes. Il est constitué de deux sous-complexes : un complexe ressemblant à la queue contractile des bactériophages et un complexe de protéines membranaires qui ancre le premier complexe à l'enveloppe de la bactérie. Dans le cytoplasme de la cellule, le SST6 assemble une longue structure tubulaire composée d'un tube interne qui se termine par une seringue et un tube externe, la gaine. Le mode d'action de SST6 est comparable à celui d'une arbalète : lorsqu'elle se contracte, la gaine propulse le tube interne vers la bactérie cible (Figure A). Les chercheurs ont fusionné le composant de la gaine avec la protéine à fluorescence verte (GFP) pour suivre l'assemblage et la contraction de la structure tubulaire. Ils ont ainsi démontré une corrélation entre la dynamique de cette structure et la lyse de la cellule cible. En effet, la proie meurt dans les minutes qui suivent la contraction (Figure B).

Ces résultats posent maintenant de nouvelles questions. Comment se forme le complexe SST6 et comment sont régulés l'assemblage et la contraction de la gaine ? Quelles sont les toxines sécrétées par ce mécanisme ? Les cherchent poursuivent leur collaboration pour tenter d'apporter des réponses pertinentes à ces interrogations.



 

Figure : A) Représentation schématique d'un système de sécrétion de type VI et de son mécanisme d'action. La gaine (rectangles bleus) s'assemble autour du tube interne (rectangles noirs) dans le cytoplasme de la bactérie prédatrice. Une fois sous sa forme allongée, la gaine se contracte et expulse le tube interne vers la cellule cible, permettant ainsi le transport des toxines. B) Images de microscopie électronique montrant que la contraction de la gaine (en vert) à l'intérieur de la cellule prédatrice conduit instantanément à la mort de la bactérie proie (en rouge). © LISM, Eric Cascales / Cell Press


 

 

En savoir plus

  • Imaging Type VI secretion-mediated bacterial killing, Yannick Brunet, Leon Espinosa, Seddik Harchouni, Tâm Mignot, Eric Cascales, Cell Reports (2013), doi:10.1016/j.celrep.2012.11.027.

 

Contact chercheurs

  • Eric Cascales
    Laboratoire d'ingénierie des systèmes macromoléculaires (LISM)
    UMR7255 CNRS/Aix-Marseille Université
    Institut de microbiologie de la Méditerranée (IMM)
    31 Chemin Joseph Aiguier
    13402 Marseille Cedex 20
  • Tâm Mignot
    Laboratoire de chimie bactérienne (LCB)
    UMR7283 CNRS/Aix-Marseille Université
    Institut de microbiologie de la Méditerranée (IMM)
    31 Chemin Joseph Aiguier
    13402 Marseille Cedex 20

 

Accueil du Sitecontactimprimer Plan du sitecredits