laboratoire de physique statistique
 
 
laboratoire de physique statistique
 

Comment les microcolonies de bactéries protègent-elles leur production des tricheuses  ?

Si la sélection naturelle favorisait uniquement les capacités de reproduction et de survie au niveau de l’individu, il devrait en résulter un monde dominé par des comportements individuels. Or des comportements coopératifs sont observés à toute les échelles de la biodiversité (humain, oiseau, insectes, microbes, etc...). Chez les oiseaux, les fourmis ou les abeilles, des marqueurs génétiques permettent de diriger le produit de la coopération vers des individus semblables donc aussi coopérateurs. Chez les microbes, la coopération passe généralement par la sécrétion de molécules bénéficiant à d’autres cellules réceptrices. Dans ce cas, on parle de bien public et on ne comprend pas pourquoi des molécules censées diffuser ne peuvent pas être exploitées par d’autre. Une étude menée au laboratoire de physique statistique de l’ENS à Paris vient d’identifier un mécanisme limitant la diffusion des biens publics.

Pour récupérer le fer nécessaire à leur croissance, les bactéries sont obligées de sécréter des sidérophores. En mesurant et en modélisant à l’échelle cellulaire la dynamique de la répartition des sidérophores dans une colonie de bactéries, les physiciens du LPS ont pu comprendre que les contacts entre bactéries ralentissent considérablement la diffusion de ces molécules au sein de la colonie, offrant ainsi aux cellules productrices un accès privilégié à leur sécrétion. Ils ont aussi mis en évidence au niveau microscopique que le taux de croissance d’une bactérie était positivement corrélé à la concentration en sidérophores chez ses voisines. Cette étude ouvre des perspectives sur les dynamiques de diffusion à l’intérieur des biofilms et sur l’intérêt à croître en groupe compact.

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