La méthode CLASI-FISH révèle la communauté bactérienne de la plaque dentaire que Jessica Mark Welch a surnommée « le hérisson » en raison des grappes de filaments bactériens. Le cœur de la structure filamentaire est composé de corynébactéries (en violet). Dans quels types de communautés les bactéries buccales vivent-elles? Quelles bactéries voisinent quelles autres? Dans les années 1970, la microscopie électronique a pu prendre des images de bactéries, y compris des images de plaque dentaire. « Il y a de belles micrographies électroniques des structures de la plaque dentaire qui ont été décrites comme ressemblant à un épi de maïs en raison des petites bactéries de forme sphérique appelées cocci et des bactéries filamenteuses de forme allongée qui s’étaient agglutinées ensemble», décrit la Dre Mark Welch. À l’époque, les chercheurs sont arrivés à tracer des canaux de liquide à travers le biofilm et à remarquer que les zones du biofilm riches en filaments produisaient plus de tartre. «Puis la recherche s’est arrêtée là parce qu’ils avaient fait tout le possible avec les limites de la microscopie électronique. C’est là que nous avons repris les choses. » Pour créer des micrographies utiles, Jessica Mark Welch et son collègue, Gary Borisy, Ph. D., avaient besoin que divers types de bactéries apparaissent de différentes couleurs. Depuis les années 1980, les chercheurs utilisent des fragments d’ADN synthétisé auxquels est attachée une molécule fluorescente pour marquer une bactérie en vue de la microscopie. «Vous déposez un fragment d’ADN, disons 20 bases environ, et il trouve l’ARN ribosomique auquel il correspond et s’y fixe, ce qui donne un marqueur fluorescent à la bactérie, explique la Dre Mark Welch. Un microscope de fluorescence standard permet de voir trois ou quatre couleurs différentes à la fois : le rouge, le vert, le bleu et peut-être aussi le rouge lointain. » Au moment où l’équipe de recherche a commencé ses travaux, la biologie cellulaire utilisait lamicroscopie avancée qui permettait de voir une plus grande partie du spectre de couleurs. Les Drs Mark Welch et Borisy ont décidé de voir ce qu’ils pourraient découvrir en appliquant cet outil de pointe à l’écologie microbienne. «Avec ce nouvel outil, nous pouvions voir et distinguer jusqu’à 16 marqueurs fluorescents différents, déclare Jessica Mark Welch. Ensuite nous nous sommes demandé ce qui se passerait si nous utilisions les différents marqueurs fluorescents en conjonction. Nous pourrions alors distinguer visuellement Le Dr Dewhirst et son équipe partent de cette idée pour essayer de mettre en culture des bactéries autrefois non cultivables en mettant ensemble deux types de bactéries qui vivent à proximité l’une de l’autre dans le microbiome. «On pense que si une bactérie a abandonné le gène dont elle a besoin pour produire le métabolite que sa voisine produit, elles ont besoin l’une de l’autre pour se développer en culture», explique la Dre Mark Welch. Laméthoded’imagerienovatricedes Drs Mark Welch et Borisy a montré que laplaquedentaireprésentait une architecture bactérienne hautement organisée et complexe qu’ils ont décrite comme « en hérisson ». 26 | 2024 | Numéro 1 Point de mire
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