La transformation génétique naturelle est intégrée dans le cycle cellulaire du pneumocoque.
La bactérie pathogène S. pneumoniae, communément appelée le pneumocoque, est capable d’intégrer dans son génome des séquences d’ADN présentes dans le milieu extérieur. Ce processus de transformation naturelle, très conservé chez les bactéries, contribue à leur diversification en permettant des échanges de gènes intra- et inter-espèces. Il nécessite l’induction d’un état physiologique particulier, appelé «compétence». Chez le pneumocoque, la compétence se développe de façon transitoire dans toutes les cellules de la population en réponse à des stress lors de leur phase de multiplication. Elle s’accompagne d’un blocage du processus de division rallongeant d’un tier la durée du cycle cellulaire et permettant aux cellules de finaliser les étapes terminales de la transformation sans compromettre l’intégrité de leur génome. ComM, une protéine membranaire synthétisée pendant la compétence, apparait nécessaire et suffisante pour induire ce blocage. Ainsi, l’arrêt de division transitoire dépendant de ComM contribue au potentiel élevé d’adaptation du pneumocoque en optimisant le processus de transformation sans compromettre la viabilité des cellules.
L’étude de la dynamique des protéines de la division par microscopie super-résolutive révèle le mécanisme de l’arrêt de division du pneumocoque pendant la transformation.
Dans un article publié dans la revue Nature Communications, les scientifiques ont découvert le mécanisme moléculaire de l’arrêt de division dépendant de ComM. En utilisant la microscopie de fluorescence super-résolue à réflexion interne totale (TIRF), ils montrent que ComM est une protéine dynamique qui réduit la vitesse du complexe de synthèse de la paroi septale, FtsW:PBP2x et co-localise avec ce dernier. Leur analyse indique aussi que ComM interagit directement avec DivIB, un activateur de ce complexe. De façon remarquable, la surproduction de cet activateur rétablit la vitesse du complexe FtsW:PBP2x et annule le retard de division des cellules compétentes. Ainsi, il apparait que ComM réduit la synthèse de la paroi septale, et par là même la division, en interférant avec l’activité de DivIB, un régulateur du complexe FtsW:PBP2x.
Ces recherches représentent une avancée dans notre compréhension de la manière dont les bactéries prennent le contrôle du cycle cellulaire en réponse à des stress ou pour assurer le bon déroulement de processus de différenciation.
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