Cartographie de la fluidité des membranes de spores de B. subtilis par microscopie de fluorescence résolue en temps

Abstract

International audienceL’état de la membrane plasmique des cellules est un élément essentiel pour connaitre la conditionphysiologique des cellules. Sur des microorganismes, cette connaissance permet de mesurer l’impact d’uneperturbation sur la structure cellulaire et sur sa survie ultérieure. La fluidité membranaire résulte tout à lafois de la composition en phospholipides, de la présence et du rôle de certaines molécules comme lesstérols, les protéines transmembranaires mais aussi des conditions thermodynamiques et physico-chimiquesextérieures (P, T, aw). La bactérie Bacillus subtilis est capable dans des conditions défavorables de passerd’un état actif végétatif à l’état de spore, état de dormance accompagné d’un enkystement cellulaire. Danscet état, la structure unique de la spore comporte deux membranes phospholipidiques. La membraneinterne, la plus importante, présente une faible perméabilité sans modifications fondamentales de sacomposition (Griffith and Setlow, 2009). Elle a de plus un rôle essentiel dans l’extrême résistance de la spore,notamment aux attaques chimiques. Afin d’étudier cette transformation ainsi que la résistance de lamembrane de la spore aux différentes perturbations, nous avons développé un nouveau type de marquageafin de suivre la fluidité membranaire dans la cellule et dans la spore. Ce développement a été rendunécessaire car l’imperméabilité de la spore et la présence de deux membranes rendait difficile d’autresapproches. Ce marquage utilise un rotor moléculaire apolaire le Bodipy C12 (Kuimova, 2012). L’utilisation del’imagerie par temps de vie de fluorescence (FLIM) a permis de mesurer directement la microviscosité dumilieu qui environne la sonde ainsi que de différentier le signal venant de chaque membrane (Loison et al.2013). Ce marquage a permis de suivre l’état de la membrane lors de la germination ou lors de perturbationsenvironnementales (éthanol, température). Il devient ainsi possible de suivre l’état membranaire de la sporependant la perturbation. On peut ainsi espérer mieux comprendre comment cette membrane permet à laspore de résister à des conditions extrêmes et comment elle peut être altérée de façon irréversible ou non,pour certaines perturbations