Une équipe de chercheurs a étudié Déinocoque radiodurans et révélé pour la première fois le processus de remodelage nucléoïde de cette bactérie, à l’aide de techniques avancées de microscopie à fluorescence.
Ce remodelage est crucial pour sa résistance exceptionnelle aux conditions extrêmes telles que les rayonnements ionisants et UV, ainsi qu’à la sécheresse prolongée. Cette découverte enrichit notre compréhension des mécanismes de survie de cette bactérie unique.
Le remodelage nucléoïde est une stratégie courante chez les bactéries pour protéger leur ADN contre les stress externes. Ce processus est principalement contrôlé par les protéines NAPs (Nucleoid Associated Proteins) qui interagissent avec l’ADN afin de compacter le génome. Ce compactage permet de préserver l’intégrité du matériau génétique dans des conditions défavorables. Dans des études antérieures, les chercheurs de cette équipe ont montré que le nucléoïde de D. radiodurans était compact, mais néanmoins dynamique s’adapter à la morphologie de la cellule pendant cycle cellulaire.
Cette nouvelle étude examine l’impact de deux stress sur la morphologie et l’état de compaction du nucléoïde : l’exposition aux rayons UV-C qui endommage le génome, et une carence en nutriments conduisant à une phase stationnaire qui limite la croissance. L’étude évalue également comment ces stress affectent la mobilité de la protéine HU, le principal NAP du nucléoïde, afin d’évaluer comment elle interagit avec l’ADN.
L’étude montre que le stress des nutriments et des UV-C provoque un compactage rapide du nucléoïde, mais par des mécanismes différents. La mobilité de l’HU diminue en réponse à une carence en nutriments, alors qu’elle augmente sous l’exposition aux UV-C. Après une phase de condensation rapide due aux UV-C, le nucléoïde se décompacte lentement, permettant à HU de retrouver sa mobilité normale et au nucléoïde de revenir à sa structure initiale, prêt pour la reprise de la croissance cellulaire.
Photo au microscope. A droite, marquages en médaillon du nucléoïde en vert et de la membrane en rouge :
(1) Nucléoïdes normaux.
(2) Nucléoïdes compacts suite à une carence en nutriments.
(3) Nucléoïdes compacts après irradiation UV-C.
©CEA
Ces recherches ont permis, pour la première fois, d’observer en temps réel le processus de remodelage des nucléoïdes dans
D. radioduransgrâce à des techniques avancées de microscopie de fluorescence. Ce observation direct enrichit notre compréhension des mécanismes de résistance de cette bactérie exceptionnelle.
Références :
Vauclare P, Wulffelé J, Lacroix F, Servant P, Confalonieri F, Kleman JP, Bourgeois D et Timmins J.
Remodelage nucléoïde induit par le stress Déinocoque radiodurans est associée à des changements majeurs dans la dynamique des protéines thermo-instables (HU).
Acides Nucléiques Res 2024.
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