Lorsque nous pensons aux bactéries, nous pensons à de simples organismes unicellulaires qui existent essentiellement pour consommer des ressources et se reproduire. Ils ne pensent pas, ne ressentent pas et ne se souviennent pas… n’est-ce pas ? Les bactéries n’ont pas de cerveau et, à notre connaissance, elles sont incapables de penser. Mais pourraient-ils réagir à une expérience et s’en souvenir plus tard ?
De nouvelles recherches suggèrent que certaines bactéries pourraient avoir une forme rudimentaire de mémoire de leurs expériences dans l’environnement. Ils pourraient même transmettre cette mémoire d’une génération à l’autre via un mécanisme unique. Plongeons dans les dernières recherches qui étudient exactement ce que savent les bactéries et comment elles le savent.
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Dans une étude révolutionnaire entreprise à l’Université du Texas, des chercheurs ont découvert une capacité surprenante chez les bactéries : la formation de réponses de type mémoire. Ces découvertes ont remis en question notre compréhension du comportement bactérien et pourraient ouvrir de nouvelles voies dans la recherche microbienne. « Les bactéries n’ont pas de cerveau, mais elles peuvent collecter des informations sur leur environnement, et si elles ont été fréquemment confrontées à cet environnement, elles peuvent stocker ces informations et y accéder rapidement plus tard pour leur bénéfice », a déclaré l’auteur principal Souvik Bhattacharyya, qui étudie les antibiotiques. résistance dans les essaims bactériens.
L’étude s’est concentrée sur Escherichia coli, un organisme modèle, pour observer comment les bactéries réagissent aux stimuli environnementaux. L’équipe de recherche a découvert qu’E. coli peut stocker efficacement les données de rencontres passées dans des conditions spécifiques. Les niveaux de fer cellulaire sont utilisés pour « mémoriser » les modèles de comportement. Ce phénomène, décrit comme une mémoire basée sur le fer, permet aux bactéries de réagir plus efficacement aux stimuli familiers en faisant appel à cette mémoire.
Les bactéries, dépourvues de neurones et de système nerveux, utilisent les niveaux de fer comme indicateur pour former des réponses semblables à celles de la mémoire. Des niveaux élevés de fer dans les organismes unicellulaires amènent les bactéries à former des biofilms et à rester relativement stationnaires. À l’inverse, les bactéries ayant de faibles niveaux de fer ont tendance à adopter un comportement d’essaimage, dans lequel les bactéries se déplacent collectivement sur une surface. Remarquablement, une fois exposées à de faibles niveaux de fer et à un premier événement d’essaimage, les bactéries semblent capables de « se souvenir » de cet état à l’avenir. Lorsqu’elles se sont retrouvées à nouveau dans une situation similaire, ces bactéries ont montré une capacité d’essaimage améliorée, comme si elles s’étaient souvenues de leur précédente rencontre.
Bien entendu, il convient de noter que les bactéries n’ont pas la durée de vie la plus longue. Cependant, la mémoire basée sur le fer peut être transmise de génération en génération. Ce n’est pas permanent, mais peut durer jusqu’à quatre générations. Ils sont entièrement éliminés naturellement à la septième génération. La manipulation artificielle des niveaux de fer peut prolonger cette durée, suggérant une interaction complexe entre les facteurs environnementaux et le comportement bactérien.
La théorie de travail actuelle est que les bactéries sont prêtes à pulluler dans des environnements pauvres en fer afin de pouvoir rechercher davantage de fer pour subvenir à leurs besoins. Dans un environnement riche en fer, il n’est pas nécessaire de gaspiller de l’énergie en se déplaçant. Il est donc plus logique de rester stationnaire dans un biofilm pour utiliser les ressources disponibles déjà disponibles.
Cette recherche a des implications significatives dans la lutte contre les infections bactériennes et la résistance aux antibiotiques. Comprendre comment les bactéries se souviennent et réagissent aux facteurs de stress comme l’exposition aux antibiotiques pourrait conduire à des stratégies thérapeutiques plus efficaces. Les niveaux de fer, en particulier, pourraient être une cible pour de nouveaux traitements, car ils jouent un rôle crucial dans la virulence bactérienne, selon Bhattacharyya,
La découverte d’une forme rudimentaire de mémoire chez les bactéries constitue une avancée majeure dans le domaine de la microbiologie. Cela met en évidence que ces micro-organismes sont bien plus sophistiqués que nous pourrions l’imaginer autrement. Cela souligne également la nécessité de poursuivre les recherches pour comprendre les comportements bactériens. Ces connaissances sont essentielles au développement de nouvelles stratégies de lutte contre les infections bactériennes et à la résistance aux antibiotiques. Ces problèmes ne disparaîtront pas de sitôt. Toute recherche susceptible de nous éclairer davantage sur les secrets du comportement bactérien pourrait être d’une grande utilité pour résoudre ces problèmes.
Image en vedette : « Diverse e Coli » par [Mattosaurus]
