Comment les bactéries se divisent-elles ? À première vue, cela peut sembler simple : une cellule se divise en deux. Mais derrière ce processus universel se cache une diversité fascinante de stratégies, façonnées par l’évolution, la morphologie bactérienne et l’environnement.
Deinococcus radiodurans se développe sous forme de diades (unité de deux cellules) et se divise pour former une tétrade (unité de quatre cellules), qui se sépare rapidement en deux diades. Cependant, contrairement à la plupart des bactéries, D. radiodurans se divise à l’aide d’un mécanisme inhabituel appelé « porte coulissante ». Ce mode de division avait été décrit dans les premières études sur la morphologie de D. radiodurans, et lorsque nous avons commencé nos expériences d’imagerie par fluorescence à l’aide du colorant membranaire Nile Red, nous avons également observé ce mode de division intrigant dans lequel les cellules se divisent par la synthèse de deux parois transversales opposées qui se rencontrent et fusionnent au milieu de la cellule. Afin d’élucider les mécanismes moléculaires sous-jacents à ce processus de division inhabituel, nous avons fait équipe avec les groupes MICA et PG de l’IBS et combiné des approches d’imagerie de pointe pour élucider la composition exacte des couches composant l’enveloppe complexe de la bactérie et montrer comment les septa « portes coulissantes » se développent, se redressent et fusionnent (voir le fait marquant).
Cette étude est importante non seulement parce qu’elle révèle comment l’une des bactéries les plus résistantes de la planète orchestre son processus de division, mais aussi parce qu’elle pourrait inspirer de nouvelles stratégies pour lutter contre les microbes et la menace croissante de la résistance aux antibiotiques. Elle ouvre également de nouvelles perspectives de recherche passionnantes, offrant la possibilité d’explorer plus avant le lien complexe entre la division cellulaire et la ségrégation des chromosomes.
Collaborations
Irina Gutsche (MICA group, IBS)
Cécile Morlot (PG group, IBS)
Publications
Gaifas L, Kirschner AM, Timmins J, and Gutsche I. Blik is an extensible 3D visualisation tool for the annotation and analysis of cryo-electron tomography data. PLOS Biology (2024). DOI : 10.1371/journal.pbio.3002447
Gaifas L, Kleman JP, Lacroix F, Schexnaydre E, Trouvé J, Morlot C, Sandblad L, Gutsche I & Timmins J. Combining live cell fluorescence imaging with in situ cryo-electron tomography sheds light on the septation process in Deinococcus radiodurans. Proc. Nat. Acad. Sciences (2025) DOI : 10.1073/pnas.2425047122