Comment la structure de motilité des archées unicellulaires se fixe à leur surface

Une équipe de recherche dirigée par la microbiologiste fribourgeoise Prof. Sonja-Verena Albers a décrit la structure de la protéine avec laquelle la structure de motilité est fixée à la paroi cellulaire des archées – un type de forme de vie unicellulaire. En outre, les chercheurs ont démontré que cette protéine est essentielle à la structure et au fonctionnement de l’organe. Les chercheurs ont publié leurs résultats dans le numéro actuel de la revue Structure.

Les procaryotes, formes de vie unicellulaires sans noyau cellulaire, sont subdivisés en bactéries et en archées. Beaucoup moins de recherches ont été menées sur les archées, car aucune forme pathogène n’a encore été décrite. Les premières archées isolées provenaient d’habitats tels que les sources chaudes de soufre, les sources chaudes des grands fonds marins ou les lacs extrêmement salés. Les scientifiques ont donc longtemps supposé que les archées ne pouvaient se développer que dans des environnements extrêmes comme ceux-ci. On sait maintenant que les archées, comme les bactéries, peuvent se trouver dans presque tous les habitats – dans la flore intestinale et sur la peau des humains, entre autres. Ces découvertes ont donné l’impulsion à de nouvelles recherches.

Il est important que les micro-organismes puissent se déplacer par eux-mêmes : Lorsque leurs conditions de vie se détériorent, ils sont alors capables d’en trouver de meilleures par eux-mêmes. La structure de motilité des bactéries, le flagelle, fait l’objet de recherches détaillées depuis plus de 30 ans. Elle se compose de jusqu’à 50 protéines assemblées selon une séquence fixe d’événements. Le résultat est un fouet fait de filaments de protéines qui fonctionne comme une hélice : Un « moteur » à l’extrémité fixée à la paroi cellulaire lui permet de tourner, permettant à la bactérie de nager.

Jusqu’à il y a quelques années seulement, les scientifiques supposaient que les archées utilisaient également des flagelles pour se déplacer. Cependant, le séquençage du premier génome d’archée a révélé des différences claires dans les structures de motilité des bactéries et des archées. On a découvert que les archées utilisent une structure appelée archaellum pour nager. Chez l’organisme modèle Sulfolobus acidocaldarius, il est constitué d’à peine sept sous-unités mais atteint les mêmes performances que le flagelle malgré cette structure simple. Jusqu’à présent, seules quelques études structurelles des sous-unités qui composent l’archaellum ont été menées. Il y a deux ans, l’équipe de recherche d’Albers a découvert la structure de la protéine motrice FlaI et a démontré qu’elle forme le complexe moteur de l’archaellum avec les protéines FlaX et FlaH. Dans leur nouvel article, les chercheurs décrivent la protéine FlaF, qui se lie spécifiquement à la seule protéine de la paroi cellulaire de l’organisme modèle et l’y fixe fermement. « Il est important d’en savoir plus sur ces structures de paroi cellulaire et de surface, car les archées peuvent les utiliser pour interagir avec l’environnement – et donc aussi avec les cellules humaines », explique Albers.

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