Détection du quorum

vignette| Diagramme montrant les étapes de détection du quorum chez une bactérie Gram négatif. La détection du quorum, ou en, est la capacité d'un micro-organisme (bactérie, archée, microchampignon, virus) à détecter et à réagir à la densité de population de ce microbe par des mécanismes de régulation génétique. À haute densité de population, la concentration de signaux moléculaires présents dans l'environnement sont perçus par les micro-organismes. Ces signaux sont enregistrés grâce à des récepteurs protéiques intracellulaires qui reconnaissent les séquences d'ADN spécifiques des gènes et régulent leur expression. Ce processus permet aux microbes de coordonner leur comportement collectif. La détection du quorum a été observée pour la première fois chez Vibrio fischeri, renommé depuis Photobacterium fischeri puis Aliivibrio fischeri, une bactérie bioluminescente et symbiotique, vivant dans l'organe lumineux de certains céphalopodes comme la sépiole. Quand les vibrions sont sous forme planctonique (à l'état libre), la concentration du signal moléculaire que les bactéries produisent, appelé auto-inducteurs, est faible, et les cellules ne sont pas luminescentes. Au contraire, dans l'organe lumineux de la sépiole, où les vibrions sont très nombreux (environ 10 cellules par mL), les auto-inducteurs présents à haute concentration sont perçus par la population bactérienne, stimulant ainsi la transcription d'un gène associé à la synthèse de luciférase, un enzyme capable de produire de la lumière à partir d'ATP. La détection du quorum correspond au mécanisme de synchronisation de l'expression (ou de la répression) de gènes particuliers au sein d'une population bactérienne en fonction de la densité de cette population. Elle implique la capacité des bactéries à communiquer avec leurs congénères via des signaux moléculaires et, éventuellement, pour certaines espèces (archées), à disposer d'une horloge biologique endogène (Rythme circadien bactérien). Les bactéries qui utilisent la détection du quorum produisent des signaux moléculaires dits « auto-inducteurs ».