Découverte de compartiments cellulaires spécialisés dans des bactéries

Des chercheurs de l'Université McGill ont découvert des organites bactériens qui jouent un rôle dans l'expression génétique. Cette découverte donne à penser que les bactéries ne sont peut-être pas aussi simples qu'on le croyait et pourrait offrir de nouvelles cibles pour la mise au point d'antibiotiques novateurs.


Dans un article publié récemment dans Proceedings of the National Academy of Sciences, des chercheurs expliquent pour la première fois que la bactérie E. coli utilise des stratégies similaires à celles d'autres types de cellules plus complexes pour réguler la transcription des gènes.

À l'instar du corps humain, qui est composé d'organes remplissant des fonctions spécialisées, les cellules individuelles renferment des compartiments spécialisés - comme les mitochondries productrices d'énergie - appelés "organites". Les cellules complexes abritent de nombreux organites, entourés pour la plupart d'une membrane. Comme les bactéries ne contiennent pas d'organites délimités par une membrane, on présumait qu'elles en étaient totalement dépourvues.

Stephanie Weber, professeure adjointe au Département de biologie de McGill, et son équipe montrent pour la première fois que les bactéries possèdent bel et bien des compartiments spécialisés de cette nature.

"Nous avons constaté la présence d'un organite bactérien dont la structure est maintenue par des protéines "collantes" plutôt que par une membrane", explique la Pre Weber, auteure en chef de l'étude.

Les organites bactériens étudiés se forment de la même façon que les compartiments cellulaires sans membrane présents dans des cellules eucaryotes (à noyau) plus complexes, soit par séparation de phases. Il s'agit du même phénomène qui provoque la séparation de l'huile et du vinaigre dans une vinaigrette.

"C'est la première fois que l'on constate directement une séparation de phases dans des bactéries. Il pourrait donc s'agir d'un processus commun à tous les types de cellules qui a peut-être même joué un rôle dans l'origine de la vie", ajoute la Pre Weber.

En raison de la petite taille des cellules bactériennes étudiées, l'équipe de la Pre Weber a eu recours à une technique d'imagerie - la microscopie par localisation photoactivée - pour observer les protéines en jeu dans la formation des organites.

La Pre Weber essaie maintenant de comprendre avec exactitude comment les protéines s'assemblent pour former des organites. Comme ces protéines interviennent dans les premières étapes de l'expression génétique, soit lors de la transcription, la Pre Weber croit qu'elles pourraient être une cible intéressante pour la mise au point d'une nouvelle génération d'antibiotiques, dont on a un besoin urgent dans la lutte contre l'antibiorésistance.

L'étude

L'article "Clusters of bacterial RNA polymerase are biomolecular condensates that assemble through liquid-liquid phase separation", par Anne-Marie Ladouceur et coll., a été publié dans la revue PNAS.

Les travaux ont été financés par le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada.

L'Université McGill

Fondée en 1821 à Montréal, au Québec, l'Université McGill est l'une des grandes universités du Canada. Elle compte deux campus, 11 facultés, 13 écoles professionnelles, 300 programmes d'études et au-delà de 40 000 étudiants, dont plus de 10 200 aux cycles supérieurs. Elle accueille des étudiants originaires de plus de 150 pays, ses 12 800 étudiants internationaux représentant 31 % de sa population étudiante. Au-delà de la moitié des étudiants de l'Université McGill ont une langue maternelle autre que l'anglais, et environ 19 % sont francophones.