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Les bactéries peuvent transmettre leur "mémoire" à leur descendance
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Les bactéries peuvent transmettre leur "mémoire" à leur descendance

Vivre, c’est se souvenir, et se souvenir, c’est vivre… même quand on est une bactérie ? Le cerveau des vertébrés et autres animaux hautement développés enregistre sans cesse nos expériences sous forme de souvenirs et en garde ceux qui pourraient nous servir dans le futur. Ainsi, les connaissances acquises grâce à notre vécu influenceront notre comportement par la suite.

Mais ces souvenirs ne sont pas uniquement réservés aux animaux avec un cerveau, il n’y a même pas besoin de neurones pour se souvenir ! C’est notamment le cas des bactéries, des êtres très simples, mais qui parviennent pour autant à apprendre du passé pour se donner plus de chances dans le futur.

Des chercheurs de l’Université du Texas à Austin (États-Unis) viennent de montrer qu’elles gardent cette "mémoire" sous forme de fer, dont la quantité dans la cellule dictera comment elle va agir. Cette découverte, publiée le 21 novembre 2023 dans le journal PNAS, montre même que cette mémoire est transmise de génération en génération, la bactérie mère aide ainsi ses filles à mieux s’adapter à leur environnement.

Une mémoire qui dicte leur comportement…

Cette "mémoire" bactérienne a été mise en évidence chez des Escherichia coli, après avoir observé que ces bactéries agissaient différemment en fonction de leur expérience. Leur comportement lorsqu’elles sont mises dans un nouvel environnement change en fonction des propriétés de ce nouveau milieu.

Dans un milieu aqueux, elles vont se laisser porter passivement (comme du plancton dans l’eau) et dans un autre plus solide elles vont tenter de le coloniser activement en se mouvant dans plusieurs directions, comme des essaims d’abeilles pour se répandre dans ce nouvel environnement.

Normalement, ces bactéries vont changer de comportement quand elles sont transférées d’un de ces milieux à un autre ; cette transition prend un peu de temps pendant que les bactéries s’adaptent au nouvel environnement. Mais ce temps d’adaptation est beaucoup plus court quand des bactéries dans un milieu qui favorise leur expansion sont transférées dans un autre avec les mêmes propriétés, ce qui indique qu’elles sont déjà adaptées à ce milieu, donc qu’elles se "rappellent" du milieu précédent.

… pendant au moins quatre générations

Plus intéressant encore, cette "mémoire" pouvait être transmise de mère en fille, et cela pendant plusieurs générations !

Les chercheurs ont étudié des bactéries cultivées dans différents milieux, qui favorisaient des comportements passifs ou actifs. Elles étaient ensuite transférées dans d’autres milieux et leur comportement était analysé durant quatre générations. Puis, ces bactéries de la quatrième génération étaient passées dans un milieu favorisant les essaims actifs.

A ce moment, le temps qu’elles mettaient à s’adapter à cet environnement, c’est-à-dire le temps que cela leur prenaient de commencer à se répandre dans le milieu, dépendait du milieu dans lequel avait été cultivée leur arrière-grande mère ! En revanche, cette "mémoire" qui était encore active après quatre générations était perdue après sept générations.

Des souvenirs en fer

Afin d’identifier par quel moyen les bactéries se rappelaient des conditions dans lesquelles leurs aïeules vivaient, les chercheurs ont changé un à un tous les facteurs pouvant influencer le milieu (température, pH, etc.), sans succès.

Puis ils ont analysé les facteurs génétiques qui pourraient avoir un impact sur le comportement des bactéries, en rajoutant aux bactéries des gènes connus pour jouer un rôle dans cette action de colonisation active. Parmi ceux-ci, les gènes liés à l’absorption de fer par la cellule avaient la plus grande influence sur leur comportement. Ce résultat rejoint des observations précédentes : elles montraient que le manque de fer pousse ces bactéries à se répandre davantage dans le milieu, à la recherche de ce précieux métal.

Pour confirmer l’importance du fer dans cette mémoire, les chercheurs ont traité les bactéries avec de la déféroxamine, un médicament contre les surcharges en fer qui diminue sa teneur afin d’épuiser leur réserve en ce métal.

Les bactéries traitées ainsi avaient une "mémoire héréditaire" encore plus forte, car le comportement de colonisation actif persistait pendant sept générations (contre quatre sans ce traitement). L’excès de fer augmentait aussi leur mémoire : la surexpression d’une protéine que la bactérie utilise pour absorber le fer chez seulement la première génération poussait les générations suivantes à se laisser porter par le milieu au lieu de tenter de le coloniser.

La quantité intracellulaire de fer est donc le moyen par lequel les bactéries se souviennent de comment agir dans un nouveau milieu, indépendamment de la quantité réelle de fer dans ce milieu. Et cela influencerait non seulement leur choix entre se déplacer ou se laisser porter, mais aussi d’autres comportements vitaux.

Les chercheurs pensent que la teneur en fer de la cellule pourrait aussi avoir un impact sur leur adaptation aux stress environnementaux. En effet, les bactéries sont plus exposées au stress, par exemple des antibiotiques, lorsqu’elles se déplacent en essaim, car leur surface totale est plus grande. Mais en même temps, c’est en ce moment qu’elles activent davantage leurs défenses contre ces attaques. Mieux comprendre cette "mémoire" en fer des bactéries pourrait donc aussi éclairer certains types d’antibiorésistance, une menace grandissante qui tue de plus en plus de personnes dans le monde.


Source : Nicolas Gutierrez C / Sciences et Avenir 
Crédit : David Mack

Les bactéries peuvent transmettre leur "mémoire" à leur descendance Actualités

Les bactéries peuvent transmettre leur "mémoire" à leur descendance

Vivre, c’est se souvenir, et se souvenir, c’est vivre… même quand on est une bactérie ? Le cerveau des vertébrés et autres animaux hautement développés enregistre sans cesse nos expériences sous forme de souvenirs et en garde ceux qui pourraient nous servir dans le futur. Ainsi, les connaissances acquises grâce à notre vécu influenceront notre comportement par la suite.

Mais ces souvenirs ne sont pas uniquement réservés aux animaux avec un cerveau, il n’y a même pas besoin de neurones pour se souvenir ! C’est notamment le cas des bactéries, des êtres très simples, mais qui parviennent pour autant à apprendre du passé pour se donner plus de chances dans le futur.

Des chercheurs de l’Université du Texas à Austin (États-Unis) viennent de montrer qu’elles gardent cette "mémoire" sous forme de fer, dont la quantité dans la cellule dictera comment elle va agir. Cette découverte, publiée le 21 novembre 2023 dans le journal PNAS, montre même que cette mémoire est transmise de génération en génération, la bactérie mère aide ainsi ses filles à mieux s’adapter à leur environnement.

Une mémoire qui dicte leur comportement…

Cette "mémoire" bactérienne a été mise en évidence chez des Escherichia coli, après avoir observé que ces bactéries agissaient différemment en fonction de leur expérience. Leur comportement lorsqu’elles sont mises dans un nouvel environnement change en fonction des propriétés de ce nouveau milieu.

Dans un milieu aqueux, elles vont se laisser porter passivement (comme du plancton dans l’eau) et dans un autre plus solide elles vont tenter de le coloniser activement en se mouvant dans plusieurs directions, comme des essaims d’abeilles pour se répandre dans ce nouvel environnement.

Normalement, ces bactéries vont changer de comportement quand elles sont transférées d’un de ces milieux à un autre ; cette transition prend un peu de temps pendant que les bactéries s’adaptent au nouvel environnement. Mais ce temps d’adaptation est beaucoup plus court quand des bactéries dans un milieu qui favorise leur expansion sont transférées dans un autre avec les mêmes propriétés, ce qui indique qu’elles sont déjà adaptées à ce milieu, donc qu’elles se "rappellent" du milieu précédent.

… pendant au moins quatre générations

Plus intéressant encore, cette "mémoire" pouvait être transmise de mère en fille, et cela pendant plusieurs générations !

Les chercheurs ont étudié des bactéries cultivées dans différents milieux, qui favorisaient des comportements passifs ou actifs. Elles étaient ensuite transférées dans d’autres milieux et leur comportement était analysé durant quatre générations. Puis, ces bactéries de la quatrième génération étaient passées dans un milieu favorisant les essaims actifs.

A ce moment, le temps qu’elles mettaient à s’adapter à cet environnement, c’est-à-dire le temps que cela leur prenaient de commencer à se répandre dans le milieu, dépendait du milieu dans lequel avait été cultivée leur arrière-grande mère ! En revanche, cette "mémoire" qui était encore active après quatre générations était perdue après sept générations.

Des souvenirs en fer

Afin d’identifier par quel moyen les bactéries se rappelaient des conditions dans lesquelles leurs aïeules vivaient, les chercheurs ont changé un à un tous les facteurs pouvant influencer le milieu (température, pH, etc.), sans succès.

Puis ils ont analysé les facteurs génétiques qui pourraient avoir un impact sur le comportement des bactéries, en rajoutant aux bactéries des gènes connus pour jouer un rôle dans cette action de colonisation active. Parmi ceux-ci, les gènes liés à l’absorption de fer par la cellule avaient la plus grande influence sur leur comportement. Ce résultat rejoint des observations précédentes : elles montraient que le manque de fer pousse ces bactéries à se répandre davantage dans le milieu, à la recherche de ce précieux métal.

Pour confirmer l’importance du fer dans cette mémoire, les chercheurs ont traité les bactéries avec de la déféroxamine, un médicament contre les surcharges en fer qui diminue sa teneur afin d’épuiser leur réserve en ce métal.

Les bactéries traitées ainsi avaient une "mémoire héréditaire" encore plus forte, car le comportement de colonisation actif persistait pendant sept générations (contre quatre sans ce traitement). L’excès de fer augmentait aussi leur mémoire : la surexpression d’une protéine que la bactérie utilise pour absorber le fer chez seulement la première génération poussait les générations suivantes à se laisser porter par le milieu au lieu de tenter de le coloniser.

La quantité intracellulaire de fer est donc le moyen par lequel les bactéries se souviennent de comment agir dans un nouveau milieu, indépendamment de la quantité réelle de fer dans ce milieu. Et cela influencerait non seulement leur choix entre se déplacer ou se laisser porter, mais aussi d’autres comportements vitaux.

Les chercheurs pensent que la teneur en fer de la cellule pourrait aussi avoir un impact sur leur adaptation aux stress environnementaux. En effet, les bactéries sont plus exposées au stress, par exemple des antibiotiques, lorsqu’elles se déplacent en essaim, car leur surface totale est plus grande. Mais en même temps, c’est en ce moment qu’elles activent davantage leurs défenses contre ces attaques. Mieux comprendre cette "mémoire" en fer des bactéries pourrait donc aussi éclairer certains types d’antibiorésistance, une menace grandissante qui tue de plus en plus de personnes dans le monde.


Source : Nicolas Gutierrez C / Sciences et Avenir 
Crédit : David Mack

LE GUIDE Naturellement

Agenda . . .

11 - Aude

►Jusqu'au 5 janvier 

EXPOSITION
"ESCALE EN MÉDITERRANÉE ROMAINE – LES PORTS ANTIQUES DE NARBONNE"

À travers plus de 150 objets, cette exposition met en valeur les principaux sites du système portuaire narbonnais, inscrit le port de Narbo Martius dans le réseau des ports de commerce romains de Méditerranée occidentale, et détaille ses activités et métiers. Cette exposition place le public dans un rôle d'archéologue et lui fait vivre une expérience sensorielle unique.

EPCC Narbo Via
2 avenue André Mècle
11100 Narbonne
04 68 90 28 90
https://narbovia.fr

21 - Côte d'Or

►Jusqu'au 5 janvier 

EXPOSITION 
"OCÉAN, ICI COMMENCE LA VIE"

Une exposition fascinante, captivante pour explorer, observer, découvrir, admirer, comprendre, agir… et prendre conscience de l'importance cruciale de l'océan dans l'équilibre de notre planète.

Le Jardin de l'Arquebuse
1 avenue Albert 1er & 14 rue Jehan de Marville 
21000 Dijon
03 80 48 82 00
www.ma-nature.dijon.fr

25 - Doubs

►Jusqu'au 9 mars 

EXPOSITION 
"À L'AFFÛT"

À travers son art, le photographe animalier et grand voyageur, exprime ses rêves, ses émotions et ses rencontres en captant l'instant, celui de l’animal au cœur de son environnement. 

Saline royale
Grande Rue
25610 Arc et Senans
03 81 54 45 13
www.salineroyale.com

26 - Drôme

►Jusqu'au 31 janvier 

ACTIVITE 3-11 ANS
LA FERME AUX CROCODILES

Le Père Noël est passé chez les crocos… et il est joueur ! Le Père Noël a caché 6 paquets cadeaux dans notre Réserve Tropicale. Les enfants doivent les retrouver et deviner à quel animal appartient chaque cadeau. Des indices et un plan les aideront à mener à bien cette mission !

La Ferme aux Crocodiles
395 allée de Beauplan
26700 Pierrelatte
04 75 04 47 42
www.lafermeauxcrocodiles.com

►Jusqu'au 5 janvier

ANIMATIONS GRATUITES
LA FERME AUX CROCODILES

10h30 : RDV animalier avec les oiseaux - 11h30 : RDV animalier avec les tortues géantes - 12h00 : Documentaires à l'amphithéatre - 14h00 : RDV animalier avec les iguanes - 15h00 : tout sur le crocodile - 16h00 RDV animalier avec les oiseaux. Contes du Baobab du 21 au 23 décembre. Rencontre avec la mascotte le 24 décembre.

La Ferme aux Crocodiles
395 allée de Beauplan
26700 Pierrelatte
04 75 04 47 42
www.lafermeauxcrocodiles.com

34 - Hérault

►Jusqu'au 9 mars 

EXPOSITION
"TISSER L'IMAGINAIRE"

Construite en partenariat avec le Mobilier national, l’exposition explore la notion d’Imaginaires dans l’art de la tapisserie. Récit d’aventures imaginaires transposées, illustration de contes et de fables, exploration de sentiments, de visions de l’esprit, représentations d’ailleurs imaginés ou rêvés, l’exposition montre les différentes formes que peut prendre l’imaginaire selon les artistes, les époques.

Musée de Lodève
Square George Auric
34700 Lodève
04 67 88 86 10
www.museedelodeve.fr

37 - Indre et Loire

►Jusqu'au 5 janvier

"NOEL AU PAYS DES CHÂTEAUX, CHENONCEAU, UN NOËL DE PORCELAINE"

En partenariat avec la maison Bernadaud, le Château de Chenonceau propose une visite autour de la spécialité de cette famille depuis 5 générations : la porcelaine de Limoges. Découvrez l'association de deux savoirs-faire : la porcelaine et l’art de la table d’un côté et les compositions florales de l’Atelier floral du Château de Chenonceau de l’autre.

Château de Chenonceau
37150 Chenonceaux
02 47 23 44 06
www.chenonceau.com

38 - Isère

►Jusqu'au 30 mars 

EXPOSITION
"ARCABAS, L’ÉTOFFE HAUTE EN COULEUR"

Outre les toiles de jute et l’impression sur soie que l’on retrouve dans l’église de Saint-Hugues, l’exposition présente des objets textiles conçus par Arcabas. Dans son œuvre picturale dont certains tableaux sont également présentés, les motifs des costumes, les drapés témoignent d’une recherche plastique constante.

Musée arcabas en Chartreuse
Eglise de Saint-Hugues
38380 Saint-Pierre-de-Chartreuse
04 76 88 65 01
https://musees.isere.fr

42 - Loire

►Jusqu'au 5 janvier 

EXPOSITION 
"POUPÉE N’EST PAS JOUER" 

L’exposition est consacrée aux différentes fonctions que peut prendre la poupée dans notre société quand elle n’est plus un simple jouet destiné aux enfants. Elle devient alors support de réflexion et d’analyse sur des phénomènes d’ordre historique, anthropologique, médical, social ou artistique...

Musée d’Allard
13 boulevard de la Préfecture
42600 Montbrison
04 77 96 39 15
www.facebook.com/museeallard

63 - Puy de Dôme

►Jusqu'au 23 février 

EXPOSITIONS
"DOUBLE PARADISO"

L'exposition Double Paradiso a ouvert ses portes. Du jardin des délices à la forêt du Petit chaperon rouge, embarquez pour un voyage imaginaire qui vous mènera dans l'univers captivant de Matteo CIbic, talentueux designer italien. Ses créations hybrides et humoristiques viendront ponctuer votre découverte de l'exposition présentée simultanément au musée Mandet et au Musée régional d'Auvergne.

Musée Mandet
14 rue de l’Hôtel de Ville - 63200 Riom
Musée régional d’Auvergne
10 bis rue Delille - 63200 Riom
04 73 38 18 53
www.rlv.eu/musees

67 - Bas-Rhin

►Jusqu'au 5 janvier 

EXPOSITION MUSÉE LALIQUE
"HAPPY CRISTAL"

Happy Cristal revient chaque mois de décembre pour célébrer les fêtes de fin d’année au musée Lalique. C’est l’occasion, au travers de cette exposition-évènement, de mettre en avant les créations récentes de la cristallerie et de les faire vivre dans des mises en scène qui invitent au rêve, à l’évasion.

Musée Lalique
40 rue du Hochberg
67290 Wingen-sur-Moder
03 88 89 08 14
www.musee-lalique.com

►Jusqu'au 22 février 

EXPOSITION
"CLEMENCEAU CROQUÉ PAR SEM"

Le parcours de l’exposition-focus présente les débuts artistiques de Sem, le chroniqueur de la Belle Époque. Le parcours aborde sa carrière dans la presse et sa brève collaboration avec Clemenceau en 1913. Au moment où la guerre éclate, Sem devient correspondant de guerre pour plusieurs journaux et profite de cette période pour peaufiner l’imagerie clemenciste.

Musée Clemenceau
8 rue Benjamin Franklin
75116 Paris
01 45 20 53 41
https://musee-clemenceau.fr

►Jusqu'au 11 mai 

EMPREINTE CARBONE, L'EXPO !

Conçue pour un public familial et articulée en trois parties, Empreinte carbone, l’expo ! vise à déconstruire les présupposés et les idées reçues sur notre empreinte carbone, à en examiner les mécanismes et à proposer aux visiteurs un espace de réflexion sur les actions à mener face au défi du changement climatique. 

Musée des Arts et Métiers
60 rue Réaumur
75003 Paris
01 53 01 82 63
www.arts-et-metiers.net

77 - Seine et Marne

►Jusqu'au 5 janvier

"LE GRAND NOEL"
VAUX-LE-VICOMTE

Vaux-le-Vicomte vous invite à plonger dans l’univers des contes pour sa nouvelle édition du Grand Noël. Entre décors somptueux, feux de cheminée et projections monumentales, laissez-vous émerveiller. 
Une expérience magique pour toute la famille en compagnie de Casse-Noisette, Blanche Neige ou encore Alice au Pays des Merveilles. 

Château de Vaux-le-Vicomte
77950 Maincy
https://vaux-le-vicomte.com

84 - Vaucluse

►Les 23 é 24 janvier

CONTES AUTOUR DU MONDE
"À VOL D'OISEAU"

Cette lecture ornithologique nous entraîne entre orient et occident, imaginaire et réel, air et terre, au gré de contes et de chants d’oiseaux. Elle mêle les patrimoines de tradition orale et de la nature à celui du musée d’arts décoratifs et refuge de la Ligue pour la Protection des Oiseaux.

Musée Louis Vouland
17 rue Victor Hugo
84000 Avignon
04 90 86 03 79
www.vouland.com

►Jusqu'au 30 avril 

EXPOSITION 
"LES LIEUX IMAGINAIRES" 

A travers le travail de quelques artistes et architectes, nous nous interrogerons sur les façons et les lieux où nous vivrons dans l’avenir. Entre vénération du présent, visions futuristes et perspectives révolutionnaires offertes par l’intelligence artificielle, il s'agira de scénarios pour les nouvelles générations, fondés sur une profonde compréhension du passé.  

Château de Lourmarin
2 avenue Laurent Vibert
84160 Lourmarin
04 90 68 15 23
www.chateaudelourmarin.com

Lieux:
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