Deinococcus radiodurans est bien connu pour sa résistance exceptionnelle aux rayonnements ionisants. Dans cette étude, nous avons découvert que D. radiodurans est également particulièrement bien adaptée à l’imagerie optique sur cellules vivantes. Elle est relativement grande et son cycle cellulaire complet dure environ deux heures. Elle n’est donc ni trop lente ni trop rapide pour saisir les changements qui se produisent au niveau de la cellule et du nucléoïde pendant la croissance et la division de la bactérie.
Avec cette étude, nous avons entrepris d’évaluer la forme et la dynamique de son nucléoïde en fonction de son cycle cellulaire. Nous avons rapidement réalisé que les nucléoïdes de D. radiodurans n’adoptent pas seulement une forme toroïdale, mais qu’ils suivent plutôt une chorégraphie bien définie dans laquelle les structures en anneaux ne sont qu’un acte de ce ballet. Partant d’une conformation très compacte juste après la division, les nucléoïdes s’étendent ensuite pour adopter une forme toroïdale qui s’ouvre progressivement en croissant lorsque le cycle suivant de division cellulaire est initié. À mesure que la croissance septale progresse, les nucléoïdes en forme de croissant s’étirent le long de l’axe le plus long de la cellule et s’alignent perpendiculairement au futur axe de division. À ce stade, les génomes répliqués sont entraînés dans les deux cellules filles avant la fermeture du septum et les nucléoïdes nouvellement formés sont prêts à recommencer un nouveau cycle. On sait beaucoup de choses sur la condensation et la ségrégation des chromosomes chez les eucaryotes, mais jusqu’à présent ces processus n’avaient jamais été visualisés chez les bactéries. Dans cette étude, nous avons clairement démontré que les nucléoïdes bactériens ne sont pas des structures simples et statiques, mais plutôt des structures très complexes qui sont étroitement couplées à la progression du cycle cellulaire.
Floc’h K, Lacroix F, Servant P, Wong YS, Kleman JP, Bourgeois D and Timmins J. Cell morphology and nucleoid dynamics in dividing D. radiodurans. Nat Commun. (2019) 10 (1). p.3815. DOI : 10.1038/s41467-019-11725-5