Une meilleure compréhension des langages bactériens nous rapproche du contrôle et de la coordination du comportement des bactéries. Crédit : Ekaterina Osmekhina/Université Aalto
Les scientifiques démêlent les relations entre les langages bactériens.
L’apprentissage automatique et les expériences en laboratoire ont permis aux scientifiques de mieux comprendre les différents langages utilisés par les bactéries pour communiquer. En comprenant la manière dont les bactéries interagissent et les circonstances dans lesquelles leur communication est perturbée, les chercheurs peuvent s’attaquer aux problèmes liés aux bactéries résistantes aux médicaments et faire progresser le développement de technologies de bioinformatique.
L’étude s’appuie sur un projet antérieur dans lequel les chercheurs ont montré que la perturbation de la communication bactérienne est un moyen efficace de lutter contre les bactéries multirésistantes. Les bactéries utilisent de petites molécules pour communiquer entre elles et coordonner l’infection, et l’équipe a montré qu’interférer avec la communication bactérienne en bloquant ces molécules réduisait l’inflammation et rendait les bactéries plus vulnérables aux antibiotiques.
Décrypter les langages bactériens : une nouvelle frontière
Aujourd’hui, les chercheurs se penchent de plus près sur les langages avec lesquels les bactéries communiquent. Ils ont utilisé une combinaison de apprentissage automatique et des expériences en laboratoire humide pour examiner les quelque 170 langages bactériens connus. Cette analyse permet de comprendre les similitudes et les différences entre les langues, qui peuvent être utilisées à la fois pour perturber les bactéries nocives et pour construire des « circuits logiques bactériens » utiles.
La première étape a été une analyse d’apprentissage automatique qui a regroupé les langages en groupes en fonction de la structure de leurs molécules. Les groupes résultants étaient constitués de langues plus similaires les unes aux autres et différentes des langues des autres groupes. Ceci est comparable aux langues humaines : l’anglais, le français et le néerlandais appartiennent à un groupe de langues, tandis que l’arabe et l’hébreu appartiennent à un autre, par exemple.
Compréhension et incompréhension bactérienne : une découverte clé
Ensuite, l’équipe a montré expérimentalement que les bactéries peuvent comprendre dans une certaine mesure des langues apparentées. « Nous avons effectué une « vérification du langage bactérien » et avons constaté que les bactéries utilisant des langues très similaires peuvent se comprendre, tout comme un Néerlandais pourrait comprendre un peu d’allemand. Nous avons également testé la communication entre des bactéries utilisant des langues très différentes et avons constaté qu’elles ne pouvaient pas du tout se comprendre – tout comme une conversation entre des personnes parlant finnois, néerlandais et arabe n’irait pas loin », explique Christopher Jonkergouw, doctorant. qui a dirigé l’étude.
Grâce à ces outils, les chercheurs ont montré que nous pouvons estimer avec précision les liens entre les langages bactériens et prédire s’ils peuvent être compris. Ces découvertes seront précieuses pour affiner davantage la nouvelle approche thérapeutique de l’équipe, et elles ont également des implications pour la biotechnologie : les langages bactériens peuvent être utilisés pour coordonner des tâches entre des groupes dans des communautés bactériennes, ou même dans des microprocesseurs bactériens.
