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Les bactéries aussi peuvent produire des rides


Les bactéries aussi peuvent produire des rides

Les bactéries, qui constitueraient plus de 40% de la biomasse terrestre, s’organisent socialement en s’attachant les unes aux autres à l’aide d’une glu qu’elles sécrètent et ce, dans le but de se protéger des environnements hostiles (sècheresse, privation, présence d’antibiotiques ou d’agents de désinfection, etc.). Il est connu que ces biofilms apparaissent ainsi sur toute surface solide ou liquide, mais leurs modes de formation ou encore d’éradication restent encore aujourd’hui mal compris. Par exemple, certaines souches que l’on trouve à l’état sauvage dans la nature sont connues pour former des biofilms d’architecture complexe où rides et plis sont des caractéristiques morphologiques. L’origine de ce caractère phénotypique restait à comprendre. Un groupe de physiciens et de biologistes d’Orsay s’est intéressé à ces pellicules bactériennes de Bacillus subtilis flottant sur les liquides.

 

Ce groupe a réussi à comprendre l’origine de la formation des rides en développant une machine de force appropriée et en appliquant une approche théorique de mécanique et de morphogénèse. Les rides, dont la géométrie peut être contrôlée, seraient alors créées par une instabilité mécanique de type flambage, instabilité bien connue des physiciens. Les mesures et l’approche théorique révèlent la capacité des bactéries d’une part à produire un « tissu » élastique suffisamment mou et fin pour réduire fortement la valeur de la contrainte critique de flambage, et d’autre part à croître suffisamment pour que la contrainte résiduelle générée à l’intérieur du biofilm par la croissance atteigne cette valeur critique. L’étude démontre aussi le rôle majeur de la glu, c’est-à-dire de la matrice extracellulaire dans les propriétés mécaniques des communautés, matrice dont la production peut être régulée génétiquement. Ainsi les « peaux » d’origine bactérienne peuvent elles-aussi rider en fonction de leur croissance et de leur état de maturité, c’est une affaire de mécanique et de génétique.

 

Vue du dessus de la structure d’une pellicule formée par une souche sauvage de Bacillus subtilis

 

Référence :

 

Trejo M., C. Douarche, V. Bailleux, C. Poulard, S. Mariot, C. Regeard, E. Raspaud, Elasticity and wrinkled morphology of Bacillus subtilis pellicles. Proc Natl Acad Sci USA 110 (2013), 2011-2016.

 

Contact :

 

Eric Raspaud (eric.raspaud@u-psud.fr)