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Les bactéries peuvent transmettre leur "mémoire" à leur descendance
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Les bactéries peuvent transmettre leur "mémoire" à leur descendance

Vivre, c’est se souvenir, et se souvenir, c’est vivre… même quand on est une bactérie ? Le cerveau des vertébrés et autres animaux hautement développés enregistre sans cesse nos expériences sous forme de souvenirs et en garde ceux qui pourraient nous servir dans le futur. Ainsi, les connaissances acquises grâce à notre vécu influenceront notre comportement par la suite.

Mais ces souvenirs ne sont pas uniquement réservés aux animaux avec un cerveau, il n’y a même pas besoin de neurones pour se souvenir ! C’est notamment le cas des bactéries, des êtres très simples, mais qui parviennent pour autant à apprendre du passé pour se donner plus de chances dans le futur.

Des chercheurs de l’Université du Texas à Austin (États-Unis) viennent de montrer qu’elles gardent cette "mémoire" sous forme de fer, dont la quantité dans la cellule dictera comment elle va agir. Cette découverte, publiée le 21 novembre 2023 dans le journal PNAS, montre même que cette mémoire est transmise de génération en génération, la bactérie mère aide ainsi ses filles à mieux s’adapter à leur environnement.

Une mémoire qui dicte leur comportement…

Cette "mémoire" bactérienne a été mise en évidence chez des Escherichia coli, après avoir observé que ces bactéries agissaient différemment en fonction de leur expérience. Leur comportement lorsqu’elles sont mises dans un nouvel environnement change en fonction des propriétés de ce nouveau milieu.

Dans un milieu aqueux, elles vont se laisser porter passivement (comme du plancton dans l’eau) et dans un autre plus solide elles vont tenter de le coloniser activement en se mouvant dans plusieurs directions, comme des essaims d’abeilles pour se répandre dans ce nouvel environnement.

Normalement, ces bactéries vont changer de comportement quand elles sont transférées d’un de ces milieux à un autre ; cette transition prend un peu de temps pendant que les bactéries s’adaptent au nouvel environnement. Mais ce temps d’adaptation est beaucoup plus court quand des bactéries dans un milieu qui favorise leur expansion sont transférées dans un autre avec les mêmes propriétés, ce qui indique qu’elles sont déjà adaptées à ce milieu, donc qu’elles se "rappellent" du milieu précédent.

… pendant au moins quatre générations

Plus intéressant encore, cette "mémoire" pouvait être transmise de mère en fille, et cela pendant plusieurs générations !

Les chercheurs ont étudié des bactéries cultivées dans différents milieux, qui favorisaient des comportements passifs ou actifs. Elles étaient ensuite transférées dans d’autres milieux et leur comportement était analysé durant quatre générations. Puis, ces bactéries de la quatrième génération étaient passées dans un milieu favorisant les essaims actifs.

A ce moment, le temps qu’elles mettaient à s’adapter à cet environnement, c’est-à-dire le temps que cela leur prenaient de commencer à se répandre dans le milieu, dépendait du milieu dans lequel avait été cultivée leur arrière-grande mère ! En revanche, cette "mémoire" qui était encore active après quatre générations était perdue après sept générations.

Des souvenirs en fer

Afin d’identifier par quel moyen les bactéries se rappelaient des conditions dans lesquelles leurs aïeules vivaient, les chercheurs ont changé un à un tous les facteurs pouvant influencer le milieu (température, pH, etc.), sans succès.

Puis ils ont analysé les facteurs génétiques qui pourraient avoir un impact sur le comportement des bactéries, en rajoutant aux bactéries des gènes connus pour jouer un rôle dans cette action de colonisation active. Parmi ceux-ci, les gènes liés à l’absorption de fer par la cellule avaient la plus grande influence sur leur comportement. Ce résultat rejoint des observations précédentes : elles montraient que le manque de fer pousse ces bactéries à se répandre davantage dans le milieu, à la recherche de ce précieux métal.

Pour confirmer l’importance du fer dans cette mémoire, les chercheurs ont traité les bactéries avec de la déféroxamine, un médicament contre les surcharges en fer qui diminue sa teneur afin d’épuiser leur réserve en ce métal.

Les bactéries traitées ainsi avaient une "mémoire héréditaire" encore plus forte, car le comportement de colonisation actif persistait pendant sept générations (contre quatre sans ce traitement). L’excès de fer augmentait aussi leur mémoire : la surexpression d’une protéine que la bactérie utilise pour absorber le fer chez seulement la première génération poussait les générations suivantes à se laisser porter par le milieu au lieu de tenter de le coloniser.

La quantité intracellulaire de fer est donc le moyen par lequel les bactéries se souviennent de comment agir dans un nouveau milieu, indépendamment de la quantité réelle de fer dans ce milieu. Et cela influencerait non seulement leur choix entre se déplacer ou se laisser porter, mais aussi d’autres comportements vitaux.

Les chercheurs pensent que la teneur en fer de la cellule pourrait aussi avoir un impact sur leur adaptation aux stress environnementaux. En effet, les bactéries sont plus exposées au stress, par exemple des antibiotiques, lorsqu’elles se déplacent en essaim, car leur surface totale est plus grande. Mais en même temps, c’est en ce moment qu’elles activent davantage leurs défenses contre ces attaques. Mieux comprendre cette "mémoire" en fer des bactéries pourrait donc aussi éclairer certains types d’antibiorésistance, une menace grandissante qui tue de plus en plus de personnes dans le monde.


Source : Nicolas Gutierrez C / Sciences et Avenir 
Crédit : David Mack

Les bactéries peuvent transmettre leur "mémoire" à leur descendance Actualités

Les bactéries peuvent transmettre leur "mémoire" à leur descendance

Vivre, c’est se souvenir, et se souvenir, c’est vivre… même quand on est une bactérie ? Le cerveau des vertébrés et autres animaux hautement développés enregistre sans cesse nos expériences sous forme de souvenirs et en garde ceux qui pourraient nous servir dans le futur. Ainsi, les connaissances acquises grâce à notre vécu influenceront notre comportement par la suite.

Mais ces souvenirs ne sont pas uniquement réservés aux animaux avec un cerveau, il n’y a même pas besoin de neurones pour se souvenir ! C’est notamment le cas des bactéries, des êtres très simples, mais qui parviennent pour autant à apprendre du passé pour se donner plus de chances dans le futur.

Des chercheurs de l’Université du Texas à Austin (États-Unis) viennent de montrer qu’elles gardent cette "mémoire" sous forme de fer, dont la quantité dans la cellule dictera comment elle va agir. Cette découverte, publiée le 21 novembre 2023 dans le journal PNAS, montre même que cette mémoire est transmise de génération en génération, la bactérie mère aide ainsi ses filles à mieux s’adapter à leur environnement.

Une mémoire qui dicte leur comportement…

Cette "mémoire" bactérienne a été mise en évidence chez des Escherichia coli, après avoir observé que ces bactéries agissaient différemment en fonction de leur expérience. Leur comportement lorsqu’elles sont mises dans un nouvel environnement change en fonction des propriétés de ce nouveau milieu.

Dans un milieu aqueux, elles vont se laisser porter passivement (comme du plancton dans l’eau) et dans un autre plus solide elles vont tenter de le coloniser activement en se mouvant dans plusieurs directions, comme des essaims d’abeilles pour se répandre dans ce nouvel environnement.

Normalement, ces bactéries vont changer de comportement quand elles sont transférées d’un de ces milieux à un autre ; cette transition prend un peu de temps pendant que les bactéries s’adaptent au nouvel environnement. Mais ce temps d’adaptation est beaucoup plus court quand des bactéries dans un milieu qui favorise leur expansion sont transférées dans un autre avec les mêmes propriétés, ce qui indique qu’elles sont déjà adaptées à ce milieu, donc qu’elles se "rappellent" du milieu précédent.

… pendant au moins quatre générations

Plus intéressant encore, cette "mémoire" pouvait être transmise de mère en fille, et cela pendant plusieurs générations !

Les chercheurs ont étudié des bactéries cultivées dans différents milieux, qui favorisaient des comportements passifs ou actifs. Elles étaient ensuite transférées dans d’autres milieux et leur comportement était analysé durant quatre générations. Puis, ces bactéries de la quatrième génération étaient passées dans un milieu favorisant les essaims actifs.

A ce moment, le temps qu’elles mettaient à s’adapter à cet environnement, c’est-à-dire le temps que cela leur prenaient de commencer à se répandre dans le milieu, dépendait du milieu dans lequel avait été cultivée leur arrière-grande mère ! En revanche, cette "mémoire" qui était encore active après quatre générations était perdue après sept générations.

Des souvenirs en fer

Afin d’identifier par quel moyen les bactéries se rappelaient des conditions dans lesquelles leurs aïeules vivaient, les chercheurs ont changé un à un tous les facteurs pouvant influencer le milieu (température, pH, etc.), sans succès.

Puis ils ont analysé les facteurs génétiques qui pourraient avoir un impact sur le comportement des bactéries, en rajoutant aux bactéries des gènes connus pour jouer un rôle dans cette action de colonisation active. Parmi ceux-ci, les gènes liés à l’absorption de fer par la cellule avaient la plus grande influence sur leur comportement. Ce résultat rejoint des observations précédentes : elles montraient que le manque de fer pousse ces bactéries à se répandre davantage dans le milieu, à la recherche de ce précieux métal.

Pour confirmer l’importance du fer dans cette mémoire, les chercheurs ont traité les bactéries avec de la déféroxamine, un médicament contre les surcharges en fer qui diminue sa teneur afin d’épuiser leur réserve en ce métal.

Les bactéries traitées ainsi avaient une "mémoire héréditaire" encore plus forte, car le comportement de colonisation actif persistait pendant sept générations (contre quatre sans ce traitement). L’excès de fer augmentait aussi leur mémoire : la surexpression d’une protéine que la bactérie utilise pour absorber le fer chez seulement la première génération poussait les générations suivantes à se laisser porter par le milieu au lieu de tenter de le coloniser.

La quantité intracellulaire de fer est donc le moyen par lequel les bactéries se souviennent de comment agir dans un nouveau milieu, indépendamment de la quantité réelle de fer dans ce milieu. Et cela influencerait non seulement leur choix entre se déplacer ou se laisser porter, mais aussi d’autres comportements vitaux.

Les chercheurs pensent que la teneur en fer de la cellule pourrait aussi avoir un impact sur leur adaptation aux stress environnementaux. En effet, les bactéries sont plus exposées au stress, par exemple des antibiotiques, lorsqu’elles se déplacent en essaim, car leur surface totale est plus grande. Mais en même temps, c’est en ce moment qu’elles activent davantage leurs défenses contre ces attaques. Mieux comprendre cette "mémoire" en fer des bactéries pourrait donc aussi éclairer certains types d’antibiorésistance, une menace grandissante qui tue de plus en plus de personnes dans le monde.


Source : Nicolas Gutierrez C / Sciences et Avenir 
Crédit : David Mack

LE GUIDE Naturellement

Agenda . . .

22 - Côtes d'Armor

►Le 20 mars

SORTIE NATURE
"LA NUIT DE LA GRENOUILLE"

Une soirée de découverte des amphibiens, qui se déroule en deux temps : un diaporama en salle suivi d’une sortie de terrain. Une animation destinée à toute la famille pour découvrir la vie aquatique d'une mare et plus particulièrement les amphibiens qui y vivent. Sur réservation uniquement. Informations au 02 96 50 60 04 (place limitées).

Château de la Hunaudaye
22270 Plédéliac
02 96 34 82 10
www.la-hunaudaye.com

25 - Doubs

►Du 1er mai 2026 au 14 février 2027

EXPOSITION 
"MYSTIFICATION" - ARCHITECTURE ET CINÉMA, LA QUÊTE DE L’ILLUSION

À une époque où les frontières entre le réel et la fiction sont brouillées, l’architecture et le cinéma se rencontrent pour vous inviter à une expérience visuelle immersive à travers l’art de l’illusion.

Saline royale
Grande Rue
25610 Arc et Senans
03 81 54 45 13
www.salineroyale.com

►Du 7 juin au 18 octobre 

FESTIVAL DES JARDINS
"LES INSECTES : LE MONDE DE LA MÉTAMORPHOSE"

Dans les nouveaux jardins du Festival, découvrez un monde visible et fascinant : la beauté des papillons, la mécanique des lucarnes, la cruauté de l’élégante mante religieuse, le vol imposant de l’abeille charpentière ou encore les libellules d’un autre temps…

Saline royale
Grande Rue
25610 Arc et Senans
03 81 54 45 13
www.salineroyale.com

38 - Isère

►Le 22 mars

VOYAGE MUSICAL ET SENSORIEL 

Autour de la thématique de la nature et des océans, venez écouter, expérimenter et découvrir les différentes familles d’instruments. Conçu spécialement pour le jeune public accompagné d’un adulte, cet atelier propose une immersion progressive dans l’univers musical à partir d'un conte. 

Musée arcabas en Chartreuse
Eglise de Saint-Hugues
38380 Saint-Pierre-de-Chartreuse
04 76 88 65 01
https://musees.isere.fr

►Jusqu'au 30 mars  

EXPOSITION
"PEINDRE LA LUMIÈRE, DE LA MAQUETTE AU VITRAIL"

Arcabas (1926-2018) s’est intéressé toute sa vie au vitrail qu’il abordait en tant que peintre avant tout. De l'expérience fondatrice de l'église Saint-Hugues aux dernières réalisations du Sacré-Cœur de Grenoble et de Saint-Christophe-sur-Guiers, l’exposition met l’accent sur les maquettes créées par Arcabas et la façon dont elles ont été traduites par les maitres verriers.

Musée arcabas en Chartreuse
Eglise de Saint-Hugues
38380 Saint-Pierre-de-Chartreuse
04 76 88 65 01
https://musees.isere.fr

39 - Jura

►Le 25 mars

CONFÉRENCE
"LA CONTREBANDE DU SEL EN FRANCHE-COMTÉ AU XVIIIᵉ SIÈCLE"

Pour les Nocturnes de l’Histoire, André Ferrer, vous entraîne au cœur de la contrebande du sel en Franche-Comté au XVIIIe siècle. Une conférence passionnante, suivie d’un temps d’échanges. Entrée gratuite. Sur réservation.

Grande Saline de Salins-les-Bains
3 Place des Salines
39110 Salins les Bains
03 84 73 10 92
www.grande-saline.com

42 - Loire

►Le 26 mars

BOURSE D'ÉCHANGES
PARC NATUREL REGIONAL DU PILAT

Le Parc naturel regional du Pilat organise à Jonzieux le jeudi 26 mars 2026 une bourse d échanges de matériel publicitaire des 50 sites cotisant à l'office de tourisme du PARC.
Cette manifestation est une tournante dans des villages différents chaque année depuis l'an 2000.

Contact : 
Musée de la Passementerie
5 rue des passementiers
42660 Jonzieux
04 77 39 93 38
www.maison-passementerie.info

52 - Haute-Marne

►Jusqu'au 19 avril 

EXPOSITION 
"175 ANS DE CRÉATION BRASSICOLEÀ SAINT-DIZIER"

La brasserie du fort carré a été un des fleurons économiques de Saint-Dizier. En activité de 1796 à 1955, elle marqué le paysage urbain de la ville, et est à l’origine de la construction de la Tour Miko. Des techniques de productions de la bière, au nombreux objets publicitaires, l’exposition retracera l’histoire d’une brasserie restée dans les mémoires.

Musée de Saint-Dizier
17 rue de la Victoire 
52100 Saint-Dizier
03 25 07 31 50
www.saint-dizier.fr

67 - Bas-Rhin

►Les 21 & 22 mars

"DÉFIS EN CASCADE !"
JOURNÉE MONDIALE DE L’EAU

Flotte ou coule, colle ou colore : explorez les propriétés physiques de l’eau à travers des défisludiques à réaliser en famille. Observez, testez, créez et laissez-vous surprendre en découvrant lesnotions de densité, pression, capillarité et pH. À partir de 3 ans.

Le Vaisseau
1 bis rue Philippe Dollinger 
67100 Strasbourg
03 69 33 26 69
www.levaisseau.com

►Jusqu’au 29 mars

EXPOSITION
"UN AMOUR DE LALIQUE – UNE IDÉE DE PARADIS"

Une sélection d’œuvres de la collection du Fonds Régional d’Art Contemporain (FRAC) Alsace entre en résonance avec un choix effectué parmi les pièces conservées au musée Lalique. Pour cette première collaboration, c’est une certaine vision du paradis qui est proposée au fil de l’exposition. 

Musée Lalique
40 rue du Hochberg
67290 Wingen-sur-Moder
03 88 89 08 14
www.musee-lalique.com

►Les 28 & 29 mars

LES SPECTACLES
"MINI CURIEUX"

La version Mini du Curieux Festival revient au Vaisseau ! Au programme : un week-end despectacles, de sciences et de merveilles pour faire germer la curiosité des enfants dès le plus jeuneâge. Tout publi. cRéservation et modalités sur lecurieuxfestival.com.

Le Vaisseau
1 bis rue Philippe Dollinger 
67100 Strasbourg
03 69 33 26 69
www.levaisseau.com

68 - Haut-Rhin

►Jusqu'au 28 juin

EXPOSITION 
"JOUSTRA, DES JOUETS MADE IN ALSACE"

Contraction de "JOUets de STRAsbourg", Joustra a produit de nombreux jouets avec un pic de popularité dans les années 1950 et 1960. Grâce à la collection d’un passionné bas-rhinois, Claude Schwach, venez découvrir tous types de jouets : jouets mécaniques, jouets téléguidés puis radiocommandés, voitures, grues, engins de chantier, bateaux, jeux scientifiques puis plus tard le célèbre télécran...

La Nef des Jouets
12 rue Jean Jaurès
68360 Soultz
03 89 74 30 92
www.ville-soultz.fr

75 - Paris

►Jusqu'au 10 janvier 2027

ZEUS, LE CHEVAL MÉTALLIQUE AU MUAM

Le musée accueille sur son parvis le cheval métallique Zeus, œuvre monumentale qui a marqué les esprits lors de la cérémonie d’ouverture des Jeux Olympiques et Paralympiques de Paris 2024.
Jusqu'au 29 mars 2026, dans le chœur de l’église Saint-Martin-des-Champs du MuAM, une exposition exceptionnelle intitulée "Zeus, chef-d’œuvre d’artisans" retrace la genèse et la fabrication de cette œuvre.

Musée des Arts et Métiers
60 rue Réaumur
75003 Paris
01 53 01 82 63
www.arts-et-metiers.net

►Jusqu'au 13 décembre

EXPOSITION
"CHAÏM KALISKI - JIM D’ETTERBEEK"

Double graphique de l’artiste, Jim d’Etterbeek est le titre d’une monumentale œuvre dessinée sur l’Occupation à Bruxelles, constituée de plus de cinq mille dessins de Chaïm-Charles Kaliski (1929-2015), être singulier dont l’existence fut à jamais marquée par la Shoah.

Musée d’art et d’histoire du Judaïsme
71 rue du Temple
75001 Paris
01 53 01 86 53
www.mahj.org

►Jusqu'au 17 mai 

EXPOSITION "FLOPS" 

Échec, bide, raté, fiasco… on estime que neuf innovations sur dix échouent et les raisons de la galère ne sont pas toujours évidentes ! En explorant les "bides" comme les trajectoires de réussites inattendues, l’exposition Flops-?! propose une lecture bienveillante de l’échec et ouvre la voie à une découverte singulière des collections du MuAM – Musée des Arts et Métiers.  

Musée des Arts et Métiers
60 rue Réaumur
75003 Paris
01 53 01 82 63
www.arts-et-metiers.net

►Jusqu'au 31 juillet 

EXPOSITION
"L’ÉTOFFE DES RÊVES"

Le vent de l’Art Brut et du surréalisme soufflera sur les 300 œuvres des 36 artistes réunis dans tout l’espace de la Halle Saint Pierre. "L’Étoffe des rêves" est le fruit d’une collaboration entre la Halle Saint Pierre et le Centre international du surréalisme et de la Citoyenneté mondiale à Saint-Cirq-Lapopie.

Halle Saint Pierre
2 rue Ronsard
75018 Paris
01 42 58 72 89
www.hallesaintpierre.org

84 - Vaucluse

►Le 28  mars

PROJECTION ET CONFÉRENCE
"MATISSE ET LYDIA"

Le Château de Lourmarin accueillera le 28 mars à 15h la projection du film « Matisse et Lydia », suivi d'un échange avec la réalisatrice Élisabeth Kapnist. Ce documentaire sensible retrace la relation entre Henri Matisse et Lydia Delectorskaya, muse et collaboratrice essentielle du peintre pendant plus de vingt ans.

Château de Lourmarin
2 avenue Laurent Vibert 
84160 Lourmarin 
04 90 68 15 23
www.chateaudelourmarin.com

Lieux:
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