Diversité des comportements chimiotactiques chez les bactéries magnétotactiques – MTB-TAXIS

Les fluctuations du niveau de l'eau, les courants ou les activités des organismes vivants peuvent affecter massivement la stabilité des gradients physico-chimiques dans les sédiments aquatiques dont dépendent de nombreux micro-organismes. Une fine couche de sédiment autour de la transition oxique-anoxique peut être particulièrement affectée en raison du chevauchement des espèces chimiques réduites et oxydées. En réponse à ces perturbations environnementales, les micro-organismes, y compris les bactéries magnétotactiques (MTB), ont élaboré des stratégies adaptatives pour recoloniser leur niche optimale de croissance. L'une d'entre elles repose sur des systèmes chimiotactiques sophistiqués qui relaient les changements de l’environnement pour orienter les mouvements des bactéries vers ou contre les gradients physico-chimiques. Chez les MTB, ces comportements chimiotactiques sont assistés magnétiquement grâce à la biominéralisation de cristaux ferrimagnétiques. Cependant, notre connaissance des réponses chimiotactiques chez les MTB et les bactéries de manière générale, de la diversité des substrats, des stimuli et de la base moléculaire sous-jacente repose uniquement sur l’étude de quelques organismes modèles en laboratoire. Ce projet mettra en œuvre une combinaison d'approches en microbiologie, microscopie, génomique et bio-informatique à différentes échelles, afin de déchiffrer la diversité des réponses aux gradients chimiques ou gazeux de donneurs et d’accepteurs d'électrons. La motilité, le génome et les profils d'expression de souches de MTB métaboliquement et génétiquement divers seront caractérisés dans différentes conditions environnementales. Une analyse bio-informatique approfondie permettra par la suite de fournir une collection unique de nouvelles familles de protéines et de substrats associés à la chimiotaxie, qui intégrera un système interactif de biocuration utilisable par la communauté scientifique.