Quand les bactéries se déforment
Les résultats fournissent une base importante pour l'utilisation des cyanobactéries dans la biotechnologie moderne
Les cyanobactéries filamenteuses se plient à une certaine longueur lorsqu'elles rencontrent un obstacle. C'est ce qu'a découvert le groupe de recherche de Stefan Karpitschka, chef de groupe à l'Institut Max Planck pour la dynamique et l'auto-organisation et professeur à l'université de Constance. Ces résultats constituent une base importante pour l'utilisation des cyanobactéries dans la biotechnologie moderne.
Les cyanobactéries sont l'une des formes de vie les plus anciennes et les plus importantes au monde, notamment parce qu'elles ont joué un rôle essentiel dans la production de l'oxygène de notre atmosphère. Certains types de cyanobactéries forment de longs filaments composés de quelques cellules à plus de 1 000 cellules individuelles. Sous cette forme, les bactéries filamenteuses peuvent se déplacer. Les principes de cette locomotion ont été étudiés par une équipe de recherche dirigée par Stefan Karpitschka, chef de groupe au MPI-DS et professeur à l'université de Constance, en collaboration avec l'université de Bayreuth et l'université de Göttingen.
"Nous avons mesuré la force de locomotion de bactéries filamenteuses individuelles", explique Maximilian Kurjahn, premier auteur de l'étude, en décrivant l'approche. "Nous avons constaté qu'ils commencent à se plier lorsque la force est appliquée au-delà d'une certaine longueur, alors que les filaments plus courts restent droits", poursuit M. Kurjahn. Pour ce faire, les chercheurs ont utilisé une puce microfluidique spéciale dans laquelle les bactéries ont été dirigées dans des canaux et ont finalement rencontré un obstacle. Ce test de flexion a révélé que les fils commencent à se plier et à se déformer à partir d'une longueur d'environ 150 micromètres.
La longueur critique permet la flexibilité du système
"Il est intéressant de noter que la longueur de la plupart des cyanobactéries se situe également dans cette fourchette", rapporte M. Karpitschka. Il poursuit : "Cela signifie que de légères modifications de la longueur d'une population modifient son mouvement. Cela indique un point de basculement naturel avec lequel les bactéries adaptent leur comportement aux conditions extérieures." Les bactéries semblent se déplacer par adhérence à la surface, car elles n'ont pas de cils ou d'autres hélices externes, et des forces plus élevées génèrent des frottements plus importants.
Les cyanobactéries utilisent la lumière du soleil comme source d'énergie et offrent donc des applications prometteuses en biotechnologie. En tant que collecteurs solaires biologiques, par exemple, elles peuvent être utilisées pour produire du biocarburant. Grâce à leur structure filamenteuse d'une épaisseur similaire à celle d'une fibre de carbone, elles pourraient également être utilisées dans des biomatériaux adaptatifs dont la forme peut être modifiée par la lumière. Une meilleure compréhension de leurs propriétés de mouvement contribue donc à l'utilisation technologique des cyanobactéries.
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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