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During the last years, les recherches du laboratoire du biologiste Gürol Süel de l’Université de Californie à San Diego ont découvert une série de caractéristiques remarquables présentées par des groupes de bactéries qui vivent ensemble dans des communautés connues sous le nom de biofilms

Les biofilms sont répandus dans le monde vivant, habitant les tuyaux d’égout, les comptoirs de cuisine et même la surface de nos dents Une étude de recherche précédente a démontré que ces biofilms utilisent des systèmes sophistiqués pour communiquer les uns avec les autres, tandis qu’une autre a prouvé que les biofilms ont une solide capacité de mémoire.

Le laboratoire de Süel, ainsi que des chercheurs de l’Université de Stanford et de l’Universitat Pompeu Fabra en Espagne, ont maintenant trouvé une caractéristique de biofilms qui révèlent ces communautés comme beaucoup plus avancées qu’on ne le croyait auparavant L’étudiant diplômé en sciences biologiques Kwang-Tao Chou, l’ancienne étudiante diplômée en sciences biologiques Daisy Lee, Süel et leurs collègues ont découvert que les cellules du biofilm sont organisées selon des modèles élaborés, une caractéristique qui n’était auparavant associée qu’à des organismes de niveau supérieur tels que les plantes et les animaux. The results, qui décrivent l’aboutissement de huit années de recherche, sont publiés en janvier 6 dans la revue Cell

Nous constatons que les biofilms sont beaucoup plus sophistiqués que nous ne le pensions D’un point de vue biologique, nos résultats suggèrent que le concept de structuration cellulaire au cours du développement est beaucoup plus ancien qu’on ne le pensait auparavant. Apparently, la capacité des cellules à se segmenter dans l’espace et le temps n’a pas seulement émergé avec les plantes et les vertébrés, mais peut remonter à plus d’un milliard d’années.

Gürol Süel, professor, section de biologie moléculaire, division des sciences biologiques, BioCircuits Institute et Center for Microbiome Innovation, Université de Californie à San Diego

Les communautés de biofilms sont constituées de cellules de différents types Les scientifiques n’avaient pas pensé auparavant que ces cellules disparates pouvaient être organisées en modèles complexes régulés Pour la nouvelle étude, les scientifiques ont développé des expériences et un modèle mathématique qui ont révélé la base génétique d’un mécanismehorloge et front d’onde”, auparavant uniquement observé chez des organismes hautement évolués allant des plantes aux mouches des fruits en passant par les humains. Au fur et à mesure que le biofilm se dilate et consomme des nutriments, a “vagued’épuisement des nutriments se déplace à travers les cellules de la communauté bactérienne et gèle une horloge moléculaire à l’intérieur de chaque cellule à une heure et une position spécifiques, créant un motif composite complexe de segments répétés de types cellulaires distincts.

La percée pour les chercheurs a été la capacité d’identifier le circuit génétique qui sous-tend la capacité du biofilm à générer les anneaux concentriques de modèles d’expression génique à l’échelle de la communauté du biofilm Les chercheurs ont ensuite pu modéliser des prédictions montrant que les biofilms pouvaient générer intrinsèquement de nombreux segments

Notre découverte démontre que les biofilms bactériens utilisent un mécanisme de structuration du développement que l’on croyait jusqu’à présent exclusif aux vertébrés et aux systèmes végétaux”, notent les auteurs dans l’article de Cell

Les résultats de l’étude offrent des implications pour une multitude de domaines de recherche Parce que les biofilms sont omniprésents dans nos vies, ils présentent un intérêt dans des applications allant de la médecine à l’industrie alimentaire et même à l’armée Les biofilms en tant que systèmes capables de tester comment des systèmes cellulaires simples peuvent s’organiser en modèles complexes pourraient être utiles en biologie du développement pour étudier des aspects spécifiques du mécanisme d’horloge et de forme d’onde qui fonctionne chez les vertébrés, for example

Nous pouvons voir que les communautés bactériennes ne sont pas seulement des amas de cellules”, a déclaré Süel, qui envisage des collaborations de recherche offrant des bactéries comme nouveaux paradigmes pour étudier les modèles de développement « Avoir un système bactérien nous permet d’apporter des réponses difficiles à obtenir dans les systèmes vertébrés et végétaux car les bactéries offrent des systèmes plus accessibles expérimentalement qui pourraient fournir de nouvelles perspectives pour le domaine du développement.

Chou, K-T, et al (2022) Une horloge de segmentation modélise la différenciation cellulaire dans un biofilm bactérien Cellule est ce que jeorganisation/101016/jcellule202112001

Tags: Bacillus subtilis, Bactéries, Biofilms, Cell, Biologie du développement, Aliments, Fruits, Uncomfortable, Expression génique, Genetic, Laboratory, Medicine, Microbiome, Molecular biology, Nutriments, Research, Dents

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Bactéries, Biofilm, Cell, Biology

News – FR – Bacterial biofilms use a developmental structuring mechanism observed in plants and animals

Source: https://www.news-medical.net/news/20220107/Bacterial-biofilms-use-a-developmental-patterning-mechanism-seen-in-plants-and-animals.aspx

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