Bactéries versus antibiotiques : une expérience visuelle

2024 Auteur: Seth Attwood | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-16 16:04

Qu'est-ce que « l'évolution » ? Tout d'abord, il s'agit d'un développement naturel, accompagné d'un changement dans la composition génétique et d'une adaptation à l'environnement. Autrement dit, les organismes mutent progressivement pour survivre dans des environnements difficiles.

Et maintenant, nous ne parlons pas seulement des animaux, mais aussi des bactéries qui nous entourent. Des scientifiques de la Harvard Medical School ont filmé une vidéo étonnante nous montrant l'évolution de la bactérie E. coli. Nous vous invitons à le regarder.

L'essence de l'expérience était la suivante: démontrer comment les bactéries s'adaptent à des conditions environnementales difficiles pour leur survie. Pour cela, une boîte de Pétri rectangulaire géante mesurant 60 x 120 centimètres a été créée. La solution nutritive n'était pas uniforme. Le bol était divisé en 9 sections rectangulaires. Les deux sections extérieures contenaient une solution nutritive normale dans laquelle les bactéries peuvent se multiplier librement. Mais dans chaque section suivante, des antibiotiques ont été ajoutés, et plus la section est proche du milieu du bol, plus la concentration d'antibiotiques est élevée.

Ainsi, dès que les bactéries ont atteint la frontière avec la section suivante, elles n'ont eu d'autre choix que d'évoluer afin de résister à la menace qui pèse sur leur vie. De nouvelles souches de bactéries résistantes aux antibiotiques ont continué à se multiplier, et ainsi, section par section, les anciennes colonies sont mortes et les nouvelles ont continué à se déplacer lentement mais sûrement vers le centre victorieux de la boîte de Pétri. Bien sûr, dans la vidéo, vous verrez un enregistrement accéléré à plusieurs reprises de ce processus, car toute l'expérience a pris 11 jours aux scientifiques de Harvard.

L'expérience n'a pas seulement une valeur scientifique mais aussi pédagogique. Le grand espace de l'arène MEGA permet l'observation visuelle des mutations et de la sélection naturelle lors de la propagation du front de la population bactérienne.

Alors que la résistance aux antibiotiques continue d'augmenter, de nombreuses lignées évolutives parallèles émergent dans la population bactérienne, qui diffèrent par leur phénotype et leur génotype.

En étudiant les bactéries au premier plan et derrière le front de la population bactérienne, les scientifiques ont découvert plusieurs choses intéressantes. Il s'est avéré que l'évolution n'est pas toujours induite par les bactéries les plus résistantes aux antibiotiques. Curieusement, les lignées les plus résistantes sont parfois piégées derrière les bactéries les plus sensibles. Apparemment, cela est dû à des mutations "prématurées", lorsque certaines bactéries sont prêtes à survivre dans une concentration plus élevée d'antibiotiques, qui apparaîtront dans le futur, mais ne sont pas encore apparues. Dans une telle situation, des bactéries potentiellement plus adaptées cèdent la place à leurs congénères, qui sont adaptés précisément à la concentration réelle qui existe actuellement.

Pour tester cette théorie, les scientifiques ont prélevé des échantillons de colonies isolées de bactéries avec des mutations "prématurées" et les ont placés de force devant le front. Comme prévu, ils ont survécu dans des conditions dans lesquelles le principal front bactérien ne pouvait pas survivre.

Les scientifiques ont également découvert qu'une meilleure adaptation à un effet antibiotique faible accélère plus tard l'adaptation à des concentrations plus élevées (photo ci-dessous). Tout est comme des personnes qui s'adaptent mieux à des conditions de vie qui se dégradent si des changements se produisent progressivement et imperceptiblement.