Des chercheurs de l'École polytechnique fédérale de Zurich (EPFZ) ont établi comment une mémoire collective se forme chez les bactéries. L'étude a été publiée dans la revue scientifique américaine Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Les microbiologistes ont étudié plusieurs colonies bactériennes Caulobacter crescentus. D'abord, ils les ont placées dans des conteneurs spéciaux, l'un avec de l'eau douce et l'autre avec de l'eau salée chargée du chlorure de sodium à 80 millimoles. Ensuite, après des intervalles de temps variés de 45 à 160 minutes, ces bactéries ont été placées dans de l'eau plus salée (100 millimoles).
Après avoir subi un stress modéré, les bactéries sont devenues plus résistantes aux conditions extrêmes. Dans ces conditions, une cellule ne peut survivre qu'une demi-heure, mais s'il s'agit d'une colonie bactérienne, la survie des bactéries demeure élevée même après deux heures de stress.
Comme il fallait s'y attendre, les bactéries qui se trouvaient dans l'eau salée survivaient mieux dans les conditions de stress que celles placées dans de l'eau douce. Mais les chercheurs ont établi que la survie des bactéries dépendait du temps passé entre le stress modéré et le stress sévère.
Par exemple, les indices de survie maximaux ont été observés lors des intervalles de 45 à 120 minutes entre des épisodes de stress et les minimaux de 90 à 150 minutes. Un tel effet peut être observé si le sel retarde la division cellulaire et trouble la synchronisation du cycle cellulaire dans la colonie.
A cet égard, il très important de savoir pendant quelle étape du cycle cellulaire la bactérie a subi le deuxième stress. Les cellules qui se sont divisées lors d'un intervalle entre des épisodes de stress avaient 70% de chances de survivre de plus que celles qui étaient au milieu du cycle.
Les scientifiques pensent que la mémoire collective du stress se forme grâce à la synchronisation des cycles cellulaires des bactéries. Plus il y a des cellules, plus il est probable qu'elles se trouveront au stade "correct" du cycle.
Le cycle cellulaire est l'ensemble des étapes qui constituent et délimitent la vie d'une cellule. Ce cycle est composé de plusieurs phases de croissance durant lesquelles la cellule grossit et duplique son matériel génétique (interphase) et d'une phase où celle-ci se divise (mitose) pour donner naissance à deux cellules filles identiques (dans le cas de la mitose). Les cellules filles reproduiront ce cycle, et ainsi de suite.
