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La force motrice derrière les différences non génétiques entre les populations

Les chercheurs ont utilisé une bactérie commune afin de mieux comprendre comment et pourquoi surviennent des différences physiques dans une population génétiquement identique.
La force motrice derrière les différences non génétiques entre les populations
L'hétérogénéité phénotypique, ou les différences physiques au sein d'une population génétiquement identique dans le même environnement, est fréquente chez les bactéries asexuées et déconcerte les biologistes depuis de nombreuses années. Les scientifiques pensent qu'il s'agit d'une stratégie évolutive pour préserver une population dans un environnement incertain ou pour aider une population à survivre en divisant les ressources.

Le projet BIOSIGHET (Exploring the biological significance of phenotypic heterogeneity in Pseudomonas), financé par l'UE, visait à tester ces hypothèses à l'aide du pseudomonas fluorescens, une bactérie asexuée couramment étudiée. Les populations de ces espèces montrent une hétérogénéité phénotypique en exprimant ou n'exprimant pas une capsule d'acide colanique (Cap+ ou Cap-, respectivement).

Les chercheurs ont commencé par étudier si plusieurs conditions environnementales influençaient l'expression de la capsule. Ils ont constaté que les capsules étaient plus fréquemment exprimées à basses températures et moins à des températures plus élevées.

BIOSIGHET a ensuite cherché à savoir si la capsule fournissait un avantage concurrentiel aux bactéries qui l'exprimaient, en cultivant des populations Cap+/Cap- avec des populations de Cap- uniquement. À des températures plus basses, la population Cap+/Cap- réussissait davantage, montrant que la capsule pouvait offrir un avantage concurrentiel.

Enfin, les chercheurs ont étudié la génétique de la production de la capsule, concluant que les bactéries avec un faible niveau d'UTP nucléotide de pyrimidine retardent la division cellulaire en produisant des capsules. Cela montre que dans le cas du p. fluorescens, l'hétérogénéité phénotypique aide une population à survivre à des conditions environnementales difficiles.

Les conclusions de BIOSIGHET ont permis aux biologistes de mieux comprendre ce phénomène. Cela aura un impact sur le traitement des maladies infectieuses et sur les industries qui reposent sur les micro-organismes pour décomposer ou fabriquer des produits.

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Mots-clés

Hétérogénéité phénotypique, stratégie évolutive, BIOSIGHET, Pseudomonas, capsule d'acide colanique