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Quelle est mémoire microbienne ?

Saut à :

Les organismes complexes ont la capacité de rappeler, signifiant que des informations sur des expériences passées sont mémorisées et peuvent être indiquées. Tandis que ceci est déterminé, moins est connu au sujet de la mémoire des organismes simples et unicellulaires comme des bactéries. Ont-elles d'une certaine manière la capacité d'indiquer des informations sur leur environnement, par exemple ? Au moins, leurs expériences passées semblent exercer un effet sur leur comportement.

Colonie microbienne. Virus en cellules vivantes. Crédit d
Colonie microbienne. Virus en cellules vivantes. Crédit d'illustration : Yurchanka Siarhei/Shutterstock

Les différentes cellules microbiennes montrent-elles une mémoire ?

Les études ont prouvé que tandis que les bactéries sont simples, elles contiennent les pouvoirs réglementaires complexes qui sont capables de produire différents comportements et les bactéries exposées à différents environnements peuvent se comporter différemment en même condition après. Tellement clair, il y a une possibilité que les bactéries ont la capacité pour maintenir certaine information. Potentiellement, ceci pourrait signifier que certains traits des bactéries peuvent être contrôlables, et ceci pourrait signifier que ces traits peuvent être sélectés pour ou contre selon son choc sur la forme physique.

Le loup a et autres décidé de vérifier si de la mémoire bactérienne pourrait être mesurée. À l'aide d'un cadre basé parthéorie pour étudier la formation des spores dans le bacillus subtilis de bactérie après exposition à 10 « histoires de cellules » différentes. Ils ont constaté que tandis qu'il n'y avait aucune tige claire entre une histoire de cellules et une trajectoire spécifique à la formation de spore, là étaient des différences dans la trajectoire.

Bacillus subtilis, bactéries, non pathogènes grampositifs pour des êtres humains, utilisées comme fongicides sur des centrales et en biotechnologie pour la production antibiotique. crédit de l
Bacillus subtilis, bactéries, non pathogènes grampositifs pour des êtres humains, utilisées comme fongicides sur des centrales et en biotechnologie pour la production antibiotique. crédit de l'illustration 3D : Kateryna Kon/Shutterstock

Une Communauté bactérienne peut-elle changer son comportement basé sur l'exposition précédente ?

Des des autres étudient, par Mathis et Ackerman, examinés si la tolérance au sel était quelque chose qui pourrait être retrouvée par le crescentus de Caulobacter de bactérie. Ici, les auteurs ont exposé la première fois le crescentus de C. à un à basse altitude du sel, et puis à un niveau plus élevé de sel après avoir permis aux bactéries de récupérer pour différentes durées. Les auteurs ont constaté qu'alors que les différentes cellules ne semblaient pas changer leur comportement basé sur l'exposition précédente au sel, la communauté des bactéries a réagi d'une manière dont différente était suggestif de la mémoire.

Les films biologiques sont une communauté des micros-organismes fixés à une surface et emballés dans une matrice extracellulaire. Le stade précoce de la formation de film biologique comporte la pièce d'assemblage des cellules microbiennes sur une surface, et dans les pseudomonas aeruginosa de bactérie les cellules qui sont trouvées sur la surface ne fixent pas bien. Lee a et autres décidé de vérifier si l'exposition des cellules d'aeruginosa de P. à une surface augmenterait sa pièce d'assemblage à la même surface plus tard. Ici, ils ont constaté que les cellules d'aeruginosa de P. qui ont été précédemment exposées à la surface ont montré une pièce d'assemblage plus intense plus tard, et cet effet a été également vu dans leurs descendants.

Lors de l'enquête postérieure, les auteurs ont constaté que cet effet a été lié aux niveaux intracellulaires de camp qui ont à leur tour affecté le pili du type IV, qui sont nécessaires pour la reconnaissance extérieure. Les auteurs ont constaté que les cellules d'aeruginosa de P. qui avaient été exposées à la surface produisent des vibrations des niveaux de camp, qui mènent à l'élimination du mouvement de pili du type IV, et que cet effet est vu dans multiple après des rétablissements. Les résultats de ceci étaient qu'il y a plus de cellules qui peuvent fixer à la surface, et cette capacité est transmise à multiple après des rétablissements.

Le verdict - la mémoire microbienne est-elle réelle ?

Utilisant ces exemples limités, il est possible de voir que l'environnement des bactéries peut affecter leur comportement. Tandis qu'il ne pourrait pas être si clair en différentes cellules, il semble que les bactéries peuvent changer leur comportement au niveau de population en réponse à leur environnement. Dans le cas de l'aeruginosa de P. et de la formation de film biologique, le changement de comportement provoqué par l'exposition à une surface dure multiple après des rétablissements. Par conséquent, alors que les bactéries peuvent strictement ne pas avoir une mémoire, change dans le comportement peut durer les rétablissements multiples. C'est un endroit qui devrait être vérifié plus plus loin, car l'exposition aux antibiotiques peut exercer un effet similaire sur des bactéries - si une communauté bactérienne apprend à tolérer un antibiotique en changeant son comportement, alors il est important savoir ce car la future demande de règlement avec du cet antibiotique peut ne pas être comme efficace.

La mémoire microbienne peut-elle être armée ?

Kotula a et autres développé un système bactérien de journaliste qui répondrait à son environnement et rappelle alors cette réaction. Ils ont développé un système de deux-composante avec un élément de déclencheur et un élément de mémoire pour fonctionner dans Escherichia coli. L'élément de déclencheur utilisé ici a été réglé pour répondre à la tétracycline, et quand les souris hébergeant le système d'Escherichia coli ont eu la tétracycline administrée l'élément de mémoire a prouvé que l'élément de déclencheur avait été activé. C'était stable pour beaucoup de rétablissements, pour cette raison ceci fournit un mécanisme par lequel la santé d'intestin pourrait être vérifiée sans invasion.

Sources

Further Reading

Last Updated: Aug 22, 2019

Dr. Maho Yokoyama

Written by

Dr. Maho Yokoyama

Dr. Maho Yokoyama is a researcher and science writer. She was awarded her Ph.D. from the University of Bath, UK, following a thesis in the field of Microbiology, where she applied functional genomics to Staphylococcus aureus . During her doctoral studies, Maho collaborated with other academics on several papers and even published some of her own work in peer-reviewed scientific journals. She also presented her work at academic conferences around the world.

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