Service Communautaire d'Information sur la Recherche et le Développement - CORDIS

Le rôle de la communauté microbienne dans la dynamique évolutive

Chez les bactéries, un nombre de forces évolutives sont connues pour sélectionner des mutations. Des chercheurs européens ont tenté de comprendre si les mêmes critères s'appliquaient à l'environnement naturel.
Le rôle de la communauté microbienne dans la dynamique évolutive
Dans les communautés bactéries naturelles, les bactéries mutatrices avec des taux élevés de mutation apparaissent plus fréquemment que prévu. D'un point de vue écologique, cela permet d'assurer que les mutations avantageuses facilitent une adaptation bactérienne plus rapide aux nouveaux environnements ou fluctuants. Néanmoins, parallèlement, ces bactéries mutatrices sont responsables d'infections nosocomiales graves et pharmacorésistantes.

La majorité des études ignorent le fait que dans les environnements naturels, les organismes individuels vivent en communauté, un système complexe d'interactions entre espèces qui stimulent des processus évolutifs et écologiques. Ainsi, il est donc important de comprendre comment la présence des concurrents naturels affecte les vitesses de mutation.

Pour ce faire, le projet EMBCC (Evolution of mutator bacteria in a community context), financé par l'UE, a tenté d'étudier le rôle de la communauté microbienne naturelle dans la sélection des vitesses de mutation. Le consortium s'est donc concentré sur la bactérie pathogénique humaine, Pseudomonas aeruginosa, et son comportement dans deux environnements différents, soit dans le sol et la mucoviscidose.

Les chercheurs ont d'abord réalisé des expériences de compétition dans les microcosmes du sol pour découvrir qu'indépendamment de la complexité de la communauté microbienne, le sol était un environnement hostile pour la sélection des vitesses de mutation élevées. Dans un modèle de communautés de mucoviscidose artificielles, la sélection et la fixation des mutateurs P. aeruginosa étaient limitées par la présence de la communauté microbienne. Cela indique que la communauté microbienne réduisait la disponibilité des mutations bénéfiques. Chez les patients atteints de la maladie, l'analyse de la fréquence de mutation de P. aeruginosa face à la diversité communautaire microbienne indiquait que la fréquence de mutateurs associés à la prévalence de P. aeruginosa.

Dans l'ensemble, les résultats de l'étude soulignent pour la première fois l'importance des interactions biologiques en cours dans les communautés microbiennes pour l'émergence de bactéries mutatrices. Ces connaissances combleront l'écart entre l'écologie microbienne et la microbiologie clinique et auront de vastes implications écologiques et médicales.

Informations connexes

Mots-clés

Communauté microbienne, bactérie mutatrice, Pseudomonas aeruginosa, mucoviscidose