CEA Une équipe du CEA-Biam a découvert un comportement symbiotique entre des bactéries douées de magnétisme et des micro-organismes eucaryotes.
La magnétoréception permet aux organismes de s'orienter et naviguer le long des lignes du champ géomagnétique. Les processus cellulaires et biophysiques impliqués dans cette fonction sont assez bien compris chez certains microorganismes procaryotes mais beaucoup moins chez les eucaryotes. Chez les
bactéries (Les bactéries (Bacteria) sont des organismes vivants unicellulaires procaryotes, caractérisées...) magnétotactiques (MTB), la magnétoréception est assurée par des cristaux ferrimagnétiques biominéralisés dans des micro-compartiments appelés magnétosomes. La magnétoréception couplée à un système de chimiotactisme définissent
ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection...) la magnétotaxie dont le rôle est de faciliter le
déplacement ( En géométrie, un déplacement est une similitude qui conserve les distances et les angles...) des bactéries vers les zones optimales de croissance.
Les chercheurs du CEA-Biam ont découvert dans des sédiments marins des microorganismes eucaryotes avec le même comportement magnétotactique que les MTB. Par des approches de microscopie et de
génomique (La génomique est une discipline de la biologie moderne. Elle étudie le fonctionnement...), ils ont montré que ces organismes vivent en
symbiose (La symbiose est une association intime et durable entre deux organismes...) avec des bactéries magnétiques non flagellées recouvrant entièrement la
surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a...) de l'hôte,
formant (Dans l'intonation, les changements de fréquence fondamentale sont perçus comme des variations de...) un assemblage appelé holobionte. C'est l'alignement des bactéries et de leur
chaîne (Le mot chaîne peut avoir plusieurs significations :) de magnétosomes le long de l'axe de mobilité de la cellule eucaryote qui permet au micro-holobionte de s'orienter. L'
interaction (Une interaction est un échange d'information, d'affects ou d'énergie entre deux agents au sein...) durable et mutualiste des partenaires repose sur une double coopération impliquant non seulement une magnétotaxie collective mais également des échanges métaboliques. Cette dernière reposerait notamment sur l'échange d'
hydrogène (L'hydrogène est un élément chimique de symbole H et de numéro atomique 1.) moléculaire produit par des organites du protiste, les hydrogénosomes, qui servirait de source d'
énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la...) aux bactéries ectosymbiotiques.
Ces travaux sur les symbioses magnétotactiques fait non seulement évoluer la vision de la diversité des organismes sensibles au champ géomagnétique, mais étend également les connaissances sur les stratégies écologiques impliquées dans l'adaptation des microorganismes à leur environnement. Les chercheurs souhaitent maintenant développer ce champ de
recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue...) pour mieux comprendre les mécanismes fonctionnels et évolutifs impliqués dans la coopération des
sens (SENS (Strategies for Engineered Negligible Senescence) est un projet scientifique qui a pour but...) d'espèces en interaction et son rôle dans leur adaptation aux environnements anoxiques.
Références
Ectosymbiotic bacteria at the origin of magnetoreception in a marine protist | Nature microbiology