Une toxine bactérienne rend les algues immobiles
Une équipe de biologistes et de chimistes découvre le mode d'action d'une toxine bactérienne
Des biologistes et des chimistes de l'université d'Iéna déchiffrent les propriétés d'une toxine bactérienne qui rend l'algue verte unicellulaire Chlamydomonas reinhardtii immobile. La toxine semble détourner les canaux calciques de l'algue cible, provoquant un afflux rapide d'ions calcium qui, en moins d'une minute, entraîne la perte des flagelles de l'algue et donc de ses moyens de fuite. Les chercheurs ont publié leur étude dans le numéro actuel de la revue "New Phytologist".
Les doctorants Yu Hou (à gauche) et Yuko Bando (à droite) discutent de la réponse calcique des cellules d'algues, qui est visible à l'écran sous la forme d'un pic après l'administration d'orfamide A synthétique.
Anxhela Rredhi
Tel un prédateur dans le microvers, la bactérie Pseudomonas protegens "traque" sa victime algale Chlamydomonas reinhardtii en utilisant la toxine orfamide A, qui peut immobiliser les algues vertes en très peu de temps et les empêcher de nager vers la lumière pour effectuer la photosynthèse. L'équipe dirigée par le professeur de botanique générale Maria Mittag a étudié le mode d'action de la toxine, qui est composée d'un peptide avec une queue d'acide gras à longue chaîne. En collaboration avec le professeur Hans-Dieter Arndt et la doctorante Yuko Bando, tous deux de l'Institut de chimie organique et de chimie macromoléculaire, ainsi qu'avec d'autres chercheurs, Mme Mittag et la doctorante Yu Hou ont découvert que la fonction de la toxine dépend fortement d'éléments structurels mineurs. Dès que la partie lipidique est trop courte, qu'elle est retirée du peptide ou que la forme de certains blocs de construction d'acides aminés change, la toxine n'est plus efficace. Elle déclenche spécifiquement certains canaux calciques de type TRP (transient receptor potential) de l'algue. Mais si l'un de ces canaux est désactivé, par exemple par mutation, la proportion d'ions calcium absorbés diminue et la tendance à la flagellation s'atténue.
Une équipe de biologistes et de chimistes décode conjointement le mode d'action de la toxine
En utilisant la synthèse chimique, l'équipe du professeur Arndt a non seulement recréé la toxine en laboratoire, mais a également créé des variantes avec des éléments chimiques modifiés. Ces variantes ont ensuite été comparées par l'équipe du professeur Mittag pour déterminer leur capacité à déclencher un afflux d'ions calcium dans les cellules d'algues. En outre, des mutants des canaux calciques ont été utilisés pour trouver les cibles originales de l'attaque bactérienne. Au moins quatre canaux calciques de type TRP sont impliqués. Ces canaux sont souvent des capteurs de stimuli thermiques ou même chimiques et peuvent même être situés directement dans les flagelles des algues.
Dans le cadre de leur recherche fondamentale, les chercheurs du CRC "ChemBioSys" recherchent des substances naturelles qui médient l'interaction des micro-organismes et, dans le cadre du pôle d'excellence "Balance of the Microverse", les mécanismes sous-jacents et leur influence sur l'hôte, en l'occurrence les algues microscopiques. Les microalgues contribuent grandement à la fixation du dioxyde de carbone, un gaz à effet de serre, ainsi qu'à la production mondiale d'oxygène. Bien qu'elles vivent dans la nature en étroite collaboration avec des bactéries et des champignons, qui peuvent influencer leur forme physique de manière positive ou négative, les connaissances sur ces interactions essentielles et leur influence sur notre environnement sont jusqu'à présent très limitées.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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