2024-04-18 09:01:37
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Lorsqu’une seule cellule bactérienne se divise en deux pendant des périodes de croissance rapide, elle ne se divise pas en deux une fois qu’elle atteint une taille prédéterminée. Au lieu de cela, les données ont montré qu’une cellule se divise une fois qu’elle a ajouté une certaine quantité de masse.
Les deux processus semblent similaires, mais ils comportent chacun des risques différents. De nombreux chercheurs pensaient qu’il était plus sûr pour la cellule de se diviser une fois qu’elle atteignait une certaine taille.
“Essayer d’atteindre une taille cible avant de diviser semble être la meilleure stratégie pour maintenir une taille de cellule précise”, a déclaré Andrew Mugler, professeur agrégé au Département de physique et d’astronomie. “Mais quand on regarde ce que font les bactéries, il semble qu’elles utilisent la deuxième meilleure stratégie.”
Diviser chaque fois qu’une cellule atteint une taille cible, connue sous le nom de stratégie de dimensionnement, semblait être le meilleur moyen de limiter la taille d’une cellule. Si quelque chose ne va pas et que la cellule devient trop grande ou trop petite, le problème pourrait être facilement résolu au cours de la prochaine génération : il lui suffit de revenir à sa taille cible.
Mais si quelque chose ne va pas avec la stratégie dite de l’additionneur, la cellule met plus de temps à retrouver sa taille d’origine. En effet, la méthode repose sur la connaissance de la croissance d’une cellule depuis sa dernière division. Dans l’ensemble, on pensait que l’additionneur entraînait une distribution de taille moins précise.
Alors pourquoi les cellules utilisent-elles cette méthode d’addition ?
Le premier auteur, Motasem ElGamel, doctorant au Département de physique et d’astronomie, a conçu un modèle qui va au-delà de l’échelle de la cellule et inclut également des changements au niveau moléculaire. Il a trouvé que la méthode de l’additionneur est plus précise, les chercheurs ont simplement mal compris sa véritable nature.
Les cellules ne se divisent pas lorsqu’elles augmentent une certaine masse, mais lorsqu’elles ajoutent une quantité spécifique d’une certaine molécule. Les deux mesures croissent effectivement en parallèle – plus de molécules équivaut à plus de masse – mais les considérer ensemble s’est avéré essentiel.
Lorsqu’ElGamel prenait en compte le nombre de molécules ainsi que la masse supplémentaire, la stratégie de l’additionneur était plus précise et moins sensible aux erreurs de réplication.
“Jusqu’à présent, les modèles prenaient principalement en compte des variables à l’échelle de la cellule entière : sa taille ou le temps nécessaire à sa division, etc. Mais nous savons que la cellule prend ces décisions en fonction des quantités de certaines molécules dans le corps cellulaire, “, a déclaré le professeur agrégé Mugler. “C’est ce qu’il fallait intégrer.”
Référence : ElGamel M, Mugler A. Effets du bruit moléculaire sur le contrôle de la taille des cellules. Phys Rév Lett. 2024;132(9):098403. est ce que je: 10.1103/PhysRevLett.132.098403
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