La forme d’une cellule affecte ses propriétés physiques et chimiques. Différents types de cellules ont développé différentes formes pour permettre un fonctionnement efficace. Mais quelle forme avaient les toutes premières cellules, au fur et à mesure que la vie commençait à évoluer ?
On pense que les cellules primitives étaient sphériques, mais les preuves expérimentales à l’appui de cette croyance restent insaisissables. Maintenant, cependant, des chercheurs de l’Université de Tsukuba, en collaboration avec l’East China Normal University, ont montré que E. coli les bactéries cultivées dans un environnement de type primordial deviennent sphériques.
On pense que l’environnement primordial sur Terre était constitué de vésicules, ou compartiments, d’acides gras. L’acide oléique est l’acide gras le plus courant dans la nature et peut être métabolisé par E. coli. L’équipe a donc imité les conditions primordiales en cultivant six lignées différentes de cellules dans un environnement où le seul nutriment disponible était les vésicules d’acide oléique (OAV), plutôt que le sucre de glucose plus habituel.
E. coliLa forme habituelle de la tige permet une croissance rapide et une absorption des nutriments. Cependant, leur forme peut changer en réponse à leur environnement, se transformant en filament lorsqu’elles sont privées de nutriments. « Notre équipe a cultivé ces bactéries dans un environnement OAV et a constaté que, à mesure que les cellules s’adaptaient mieux aux nouvelles conditions, elles se développaient plus rapidement, devenaient sphériques et diminuaient à la fois en taille et en rapport surface/volume par rapport aux cellules mères d’origine ( cellules Ori) », explique l’auteur principal, le professeur Bei-Wen Ying. « Même lorsque nous avons déplacé ces cellules évoluées (cellules Evo) dans un environnement de glucose, elles ont conservé leur nouvelle forme sphérique. »
Les six lignées différentes de cellules Evo ont toutes évolué pour s’adapter aux conditions OAV sans mutations communes. Notamment, deux stratégies distinctes ont été observées : certaines cellules ont développé des mutations ciblant directement la paroi cellulaire de sorte que la structure cellulaire est devenue sphérique, tandis que d’autres ont accumulé des mutations dans d’autres processus biologiques.
Trois des six lignées ont développé diverses mutations dans le commun CRP gène. Le produit protéique de CRP agit comme un régulateur de la transcription, le processus par lequel l’information génétique de l’ADN est transformée en une molécule connue sous le nom d’ARN. « Cela implique que la régulation transcriptionnelle par CRP peut être crucial pour E. coli utiliser efficacement les sources de carbone », explique le professeur Bei-Wen Ying.
Ce travail est le premier à montrer des cellules typiquement en forme de tige passant à une forme sphérique dans un environnement de type primordial, soutenant la théorie selon laquelle lorsque la vie a commencé à évoluer, les premières cellules primitives étaient sphériques.
Source de l’histoire :
Matériaux fourni par Université de Tsukuba. Remarque : Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.
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