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La coopération et la triche chez les bactéries

Un projet de l'UE a étudié une énigme de l'évolution. Comment la coopération entre les microbes existe-t-elle alors qu'elle peut être fatale pour l'individu?
La coopération et la triche chez les bactéries
L'évolution propose de nombreux exemples de coopération où le comportement est difficile à assurer mais est bénéfique dans d'autres domaines. Un exemple classique est celui des insectes ouvriers sociaux qui ne se reproduisent pas mais placent toute leur énergie dans l'éducation des petites de la reine de la colonie.

Le projet PA_EXP_EVOL, financé par l'UE, s'est penché sur l'un des nombreux exemples de coopération dans le monde de bactéries, et plus spécifiquement la Pseudomonas aeruginosa. Cette bactérie opportuniste peut provoquer l'infection dans les tissus endommagés ou lorsque le système immunitaire est compromis.

Les scientifiques du projet ont étudié la production des sidérophores qui détruisent le fer dans un environnement dépourvu de minéraux. La production de sidérophores est un acte de coopération étant donné que le fer peut être produit par les microbes dans la zone de croissance locale.

La tricherie semble être plus fréquente en condition de laboratoire que dans les habitats naturels. Les «tricheurs» sont des mutants qui ne produisent pas de sidérophones mais continuent à profiter de leur production.De plus, l'équipe a découvert que la sélection naturelle soutient la coopération et se charge des tricheurs. Cela se produit lorsque la production de sidérophores était réduite après qu'une quantité suffisante ait été produite et cette stratégie «économe» a minimisé la capacité des tricheurs à procéder à une évasion.

Un résultat qui pourrait être utilisé directement en termes de voie thérapeutique était l'inhibition de la capacité de production de sidérophones affectait la virulence. Par une utilisation de fausse teigne, inhiber les voies d'absorption du fer des bactéries renforce le taux de survie de la teigne et réduit le développement microbien.

Une chose intéressante, en étudiant des générations de tricheurs et de coopérateurs, les deux types se sont adaptés l'un à l'autre. Les tricheurs se sont améliorés à la tricherie en inhibant les voies métaboliques inutiles et les coopérateurs se sont raffermis face à la tricherie. Ils ont donc réduit leur investissement dans la coopération, et se sont moins mélangés aux tricheurs, réduisant ainsi le niveau d'exploitation.

Il semble que la vie sociale d'un microbe n'est pas aussi simple et indique plusieurs points intéressants sur l'évolution et l'adaptation à la diversité. En tant que plateforme de connaissances, les informations sur les voies métaboliques peuvent s'appliquer au contrôle de l'infection.

Informations connexes

Mots-clés

Bactéries, Pseudomonas aeruginosa, coopération, infection, sidérophore, fer
Numéro d'enregistrement: 150767 / Dernière mise à jour le: 2014-11-20
Domaine: Biologie, Médecine