Laboratoire de Chimie Bactérienne UMR 7283

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Le chromosome bactérien sert à l’assemblage des complexes protéiques signalétiques.

Le chromosome bactérien sert à l'assemblage des complexes protéiques signalétiques.

Pendant longtemps, les bactéries ont été considérées des organismes dotés d’une organisation cellulaire très simple en raison de l’absence d’organelles internes permettant de compartimenter leurs fonctions. Ces vingt dernières années, les progrès de la microbiologie cellulaire et moléculaire ont permis de démontrer que les bactéries sont, au contraire, des cellules hautement organisées et compartimentées. Les extrémités de la cellule bactérienne, les pôles, sont par exemple les sites d’assemblage de machineries de motilité complexes appelées pili et flagelles. La paroi cellulaire elle-même sert à l’assemblage de nombreux complexes moléculaires importants pour l’exportation et l’importation de molécules essentielles pour le nutriment, la communication cellulaire et le maintien de l’homéostasie. Enfin, le cytosquelette est fondamental pour le bon positionnement du septum de division cellulaire et le contrôle spatial de la synthèse pariétale.

Dans ce travail, nous démontrons que chez Myxococcus xanthus, le chromosome bactérien le support de l’information génétique, sert également de plateforme pour l’assemblage de complexes signalétiques qui coordonnent le mouvement des bactéries. Les protéines formant ces complexes intègrent des signaux environnementaux et modulent ainsi les déplacements cellulaires permettant la prédation d’autres espèces bactériennes et la formation de structures multicellulaires, les corps fructifères, qui contiennent les spores, des formes cellulaires quiescentes capables de survivre dans des conditions environnementales extrêmes. Ce système Frz agit donc comme une sorte de système nerveux central de la bactérie.

L’association des protéines Frz à l’ADN se produit directement via le récepteur FrzCD, dont le domaine N-terminal contient des motifs similaires à des motifs présents chez les histones eucaryotes. Cette association permet le recrutement d’une kinase associée et la formation de complexes signalétiques actifs. Cette organisation confère au système des propriétés d’amplification, qui permettent une réponse rapide et sensible à la stimulation. La structure moléculaire de ces complexes est en cours, mais ce travail a dévoilé des nouvelles fonctions au chromosome bactérien pour l’organisation de la cellule et le fonctionnement des complexes protéiques signalétiques.


Cellules de Myxococcus xanthus photographiées sous microscopie à fluorescence. Les contours blancs dessinés indiquent le corps de la cellule ; le chromosome est marqué avec un colorant fluorescent bleu et le récepteur FrzCD est fusionné à la protéine fluorescente verte (GFP). Les foyers formés par FrzCD forment un réseau protéique. Dans le dessin, chaque cercle est un dimère de FrzCD. © Emilia Mauriello

Voir en ligne : Moine et al., PLoS Genet. 2017 Nov 21 ;13(11):e1007103. doi : 10.1371/journal.pgen.1007103. eCollection 2017 Nov

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