La Vibrio fischeri c'est une bactérie qui émet de la lumière dans l'organe bioluminescent d'un calmar. En retour, le calmar bioluminescent vous offre protection et nutriments. C'est un bon exemple de symbiose que l'on peut trouver dans le règne animal.
Les microbes bénéfiques jouent un rôle essentiel dans la santé des organismes qu'ils infectent, y compris les humains.
Les micro-organismes sont capables de coloniser n'importe quel habitat, des eaux marines les plus profondes au tractus gastro-intestinal des mammifères.
Dans de nombreuses interactions qui se produisent entre un organisme et une bactérie une symbiose s'établit dans laquelle les deux espèces obtiennent des bénéfices. Comme c'est le cas avec le microbiote ou le microbiome.
Ensuite, La symbiose est un phénomène très répandu dans le monde animal. Ensuite, nous vous racontons le cas curieux de la relation mutualiste qui existe entre les bactéries Vibrio fischeri et le calmar bioluminescent hawaïen (Scolopes d'Euprymna).
Vibrio fischeri
V. fischeri est une bactérie marine, appartenant à la famille Vibrionacées, Quoi il peut être trouvé libre ou associé à un hébergeur. Il existe différentes souches bioluminescentes qui établissent des relations mutualistes avec les calmars et certains poissons marins.
Fréquemment, V. fischeri il est utilisé comme organisme modèle pour étudier le rôle du métabolisme des bactéries symbiotiques.
Détection de quorum (QS)
Comme vous le savez déjà, les bactéries sont des êtres unicellulaires. Il y a des années, on pensait qu'ils n'effectuaient que des processus simples et individualisés. Cependant, sont capables d'interagir collectivement, comme s'il s'agissait d'un organisme multicellulaire. Ils coordonnent ainsi des processus tels que la bioluminescence, la formation de biofilms, le développement et la différenciation cellulaires ou la virulence.
Détection de quorum, ou mécanisme de type quorum, est un exemple de communication qui se produit entre les bactéries.
Elle est basée sur la détection d'un signal ou d'une substance environnementale et sur la réponse à ladite modification, pour parvenir à une adaptation et une survie complètes, grâce à des changements dans l'expression des gènes.
Cette procédure permet donc de synchroniser le comportement de la population bactérienne, mais pour cela, il doit y avoir un nombre élevé de bactéries.
Par conséquent, la production de lumière dans V. fischeri Elle est contrôlée par le mécanisme QS et pour qu'elle soit réalisée, comme nous l'avons déjà mentionné, il doit y avoir une forte densité de population bactérienne.
Symbiose entre V. fischeri Oui E. scolopes
Comme nous le savons déjà, les bactéries ont la capacité de s'adapter à une grande variété d'environnements, grâce au fait qu'ils perçoivent leur environnement et y répondent.
Pour ce faire, ils reconnaissent des signaux extracellulaires et activent des voies intracellulaires, ce qui conduit à activer des mécanismes de régulation de l'expression des gènes.
Début de la symbiose
L'étape de colonisation est une étape critique dans l'établissement de la symbiose.
Lorsque les œufs éclosent, les nouveau-nés E. scolopes ils ne présentent pas ces bactéries à l'intérieur, mais ils les obtiennent du milieu marin en quelques heures. A partir de ce moment, ils maintiennent la symbiose tout au long de leur vie.
L'organe lumineux (organe lumineux) n'est pas exposé en contact direct avec l'eau de mer, alors E. scolopes évacue l'eau et toutes les cellules bactériennes vers cet organe.
De plus, il a une physiologie qui permet l'entrée et la colonisation permanente par V. fischeri. En même temps, il exclut toutes les autres espèces trouvées dans la mer.
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Lors du passage de l'eau de mer à l'organe électroluminescent, Ces bactéries doivent traverser différents microenvironnements au sein de l'hôte. D'autre part, ils doivent surmonter différents signaux chimiques, ce qui assure la colonisation spécifique par ces bactéries.
Les bactéries V. fischeri traverser les conduits de l'organe de lumière et migrer vers les cryptes, où la colonisation est établie.
Dans ces cryptes, elles doivent atteindre une densité cellulaire élevée et produire de la lumière. Les cils, présents dans les appendices des tissus de l'organe lumineux, aident à diriger les bactéries vers leur surface.
Quels sont les avantages du calmar bioluminescent et V. fischeri?
V. fischeri Ce sont les bactéries marines qui colonisent l'organe bioluminescent de ces céphalopodes. Une fois là-bas, ils établissent une relation symbiotique :
- pendant la nuit, les bactéries sont protégées dans une niche, où elles obtiennent également les nutriments dont elles ont besoin;
- pendant, le calmar utilise la lumière générée par la population de V. fischeri passer inaperçu de prédateurs, car à ce moment-là, il simule la lumière de la lune, et c'est alors qu'il en profite pour se nourrir.
Chaque jour à l'aube, le calmar expulse 95% de la population bactérienne symbiote dans l'environnement. Le reste, qui est resté dans l'organe de lumière, en profite pour se multiplier.
Pendant, l'animal reste enfoui dans le sable pour le reste de la journée. La nuit, le calmar bioluminescent émerge et la population bactérienne s'est déjà suffisamment développée pour produire de la lumière.
Des bactéries pour comprendre la vie
L'étude de cette interaction symbiotique a été utilisée comme modèle pour comprendre l'interaction hôte-microorganisme au cours des dernières décennies. De plus, cela permet de comprendre comment fonctionne la symbiose depuis les premiers stades de la colonisation, jusqu'au reste de la vie de l'animal.
Enfin, il est intéressant de souligner comment les bactéries, qui composent ce monde microscopique, ont une fonction fondamentale dans le règne animal. Il est vrai qu'ils sont à l'origine de nombreuses infections et maladies, cependant, Cela ne cesse de nous étonner à quel point ils sont nécessaires à la vie.
Couverture : Calmar bioluminescent de Tojama (Japon) | Pinterest.