Le stress le déclenche.
Lorsque les antibiotiques frappent un microbe, les voisins paniquent. Mais pas comme nous l’espérions. Ils ne se contentent pas de se cacher. Ils tendent la main. Ils partagent des protéines.
Cela semble fou, je sais. Nous savons depuis toujours que les bactéries échangent de l’ADN. Le transfert horizontal de gènes est un élément essentiel de la microbiologie. Nous savons qu’ils transmettent des gènes de résistance comme des cadeaux de fête. Mais les scientifiques soupçonnent depuis longtemps l’existence d’une couche plus sombre et plus complexe. Peut-être qu’ils échangent aussi des protéines fonctionnelles. On pensait que de minuscules bulles de liquide appelées vésicules étaient les camions de livraison. Membranes grasses, cargaison de protéines, zip zip disparu.
Mais la preuve ?
Ce n’était pas là.
« [Si vous regardez en arrière], il n’y avait aucune preuve », précise Christophe. Herman, microbiologiste au Baylor College of Medicine. Jusqu’à maintenant. Lui et son équipe viennent de publier un article dans Science qui révèle enfin l’affaire. En direct. Sur bande, pour ainsi dire.
Le piège
Herman et ses collègues ont tendu un piège. Simple. Élégant. Ils ont utilisé deux populations de E. coli.
Tout d’abord, les destinataires. Ces pauvres salauds portaient un gène cassé. Inversé, inutile, silencieux. Sans une version fonctionnelle de ce gène spécifique, ils ne pourraient pas traiter le galactose, un simple sucre. Ils étaient essentiellement affamés de cette source d’énergie spécifique.
Puis les donateurs. Ces types avaient une arme : la Cre recombinase. Une protéine qui peut réparer les gènes inversés. Cela agit comme une paire de ciseaux et du ruban adhésif. Il coupe et colle le gène pour le remettre en état de marche. Si une cellule receveuse recevait cette protéine Cre, elle pourrait réactiver le gène. Mode Fête activé.
Voici le piège. Le transfert d’ADN ne ferait pas l’affaire ici. Les destinataires avaient besoin de la protéine réelle pour résoudre le problème immédiat. Ils devaient recevoir physiquement la recombinase Cre d’un donneur.
L’expérience semblait vouée à l’échec. Ou l’ennui.
“[Herman] est parti en vacances. J’étais au laboratoire. Je ne pense pas que nous nous attendions à quoi que ce soit”, se souvient l’auteur principal Alice Wen.
Ils regardèrent les boîtes de Pétri. Les jours passèrent. Et puis. Lentement, péniblement, le signal est apparu. Les bactéries ont partagé. La protéine Cre s’est déplacée. Les receveurs ont mangé le galactose. Le commerce a eu lieu.
Mais c’était terriblement lent. Un filet, pas une inondation.
Jusqu’à ce que la pression monte.
L’effet antibiotique
Jetez des antibiotiques sur le mélange.
Regardez la réaction.
Le taux de transfert est monté en flèche. D’un facteur quatre mille. Ce n’est pas une fluctuation. C’est une réaction de panique. Le stress de la drogue force la communauté à un échange frénétique de ressources.
Dans la nature, cela divise les bactéries en deux tribus. Les martyrs et les endormis.
La plupart des cellules réagissent en excrétant des vésicules. Ils déchargent des cargaisons de protéines dans l’environnement, se laissant ainsi exposés. C’est une sorte de pacte de suicide, mais la cargaison atterrit sur les voisins. Pendant ce temps, les autres cellules restent silencieuses. Ils arrêtent de se reproduire. Ils ont arrêté la production de protéines pour se cacher de la drogue. Ils sont endormis, fragiles et ont besoin d’aide.
Herman pense que les vésicules fournissent des outils de réparation. ADN polymérases. Remplissez ces cellules dormantes dont elles ont besoin pour reprendre vie une fois le bombardement terminé. Les vivants nourrissent les dormeurs. Cela fonctionne même au-delà des frontières entre les espèces.
Pourquoi?
Qui sait. Nous ne savons vraiment pas.
« Nous savons simplement que cela arrive », déclare Wen.
C’est peut-être la survie de la population. Une cellule meurt donc les autres vivent. Ou peut-être que c’est égoïste d’une manière subtile. Peut-être qu’une cellule saisit la protéine d’un voisin pour la tester. Un essai sans microbes. Avant de s’engager à voler des biens permanents, comme l’ADN, il teste d’abord les compétences du voisin.
Ça marche. C’est ça le problème.
Laurence Van Melderen de l’Université Libre de Bruxelles n’a pas participé à la recherche. Elle regardait de l’extérieur. Elle aime ce qu’elle voit.
“C’est une façon très élégante de prouver l’existence du transfert de protéines. Je suis convaincue qu’ils ont raison”, dit-elle.
Les contrôles étaient stricts. Aucune faille. La conclusion tient. Les bactéries partagent leur matériel lorsque les choses tournent mal. Ils passent le flambeau. Ils partagent la charge.
Nous considérons généralement la survie du plus fort comme un sport solitaire. Le solitaire. Le plus fort. Mais ici, au niveau microscopique, la communauté compte plus que l’individu. Ils construisent un filet de sécurité composé de graisses et de protéines.
On se demande alors qui est le véritable ennemi.
