Lorsque des bactéries opèrent des divisions cellulaires successives, elles forment des mini-colonies avec une structure macroscopique très variable, la structure peut être plus ou moins allongées. Dans une collaboration entre l’ENS, l’Université de Californie, l’université Grenoble Alpes et l’Institut Pasteur, des chercheurs du Laboratoire physique statistique de l'ENS ont montré que cette structure complexe est déterminée par l’anisotropie de l’interaction entre les bactéries et leur substrat.
Lors d’une division cellulaire, une bactérie en forme de bâtonnet s’allonge selon son axe principal et finit par se couper perpendiculairement à cet axe. De manière surprenante, ces bactéries forment des colonies rondes lorsqu’elles poussent sur des substrats solides alors que leur rapport d’aspect et leur rigidité devraient les amener à s’aligner et donc générer des colonies allongées reflétant l’anisotropie des éléments la constituant. Cette question de l’ordre nématique dans des communautés bactériennes est particulièrement critique selon les contextes écologiques dans lesquels elles évoluent. En effet, si les colonies allongées ont une grande surface d’interaction avec l’environnement, les colonies rondes vont plutôt la minimiser. Dans un milieu riche, il est plus avantageux pour les individus de se retrouver au contact direct de l’environnement, alors qu’il sera préférable au contraire de se protéger en s’entourant de voisins en milieu hostile.
Cette étude, publiée dans la revue Nature Communications, va permettre de mieux comprendre comment cette asymétrie est générée à l’échelle cellulaire, et essayer de la perturber en vue de pouvoir exposer plus efficacement les bactéries aux traitements antibiotiques.
Source: Département de physique / LPS