Unveiling the dynamics of the interaction between Myxococcus xanthus and soil fungi.
Soil is one of the most diverse and complex environments on Earth, populated by thousands of microorganisms whose cooperative or antagonistic interactions form intricate communities. Among these, microbial predators play a key role in shaping community structure by regulating prey abundance. Gram-negative myxobacteria represent one of the most abundant predatory bacterial families in soil, yet little is known about how these gliding bacteria explore the discontinuous soil habitat to exert their ecological function.
One hypothesis proposes that they exploit « fungal highways »—networks of fungal hyphae that extend for kilometers throughout the soil. To address this question, I investigated the interaction between the model organism Myxococcus xanthus and a collection of filamentous soil fungi, identifying the basidiomycete Fomes fomentarius as the most promising candidate.
Using a multiscale approach ranging from macroscopic observations to single-cell analysis, I characterized this interaction as a multi-phase process: (i) initial fungal growth inhibition mediated by bacterial volatile compounds (BVCs); (ii) accumulation of M. xanthus cells around the fungal mycelium, likely mediated by fungal biosurfactants; and (iii) bacterial colonization of the hyphal surface, directly observed within a PDMS (polydimethylsiloxane) microfluidic system.
This study provides the first evidence of M. xanthus motility on a natural biological surface and suggests that fungal highways may serve as dispersal routes to access new prey in soil environments.
Révélation de la dynamique d’interaction entre Myxococcus xanthus et les champignons du sol.
Le sol est l’un des environnements les plus diversifiés et complexes de la Terre, peuplé de milliers de micro-organismes dont les interactions coopératives ou antagonistes forment des communautés complexes. Parmi eux, les prédateurs microbiens jouent un rôle clé dans la structuration des communautés en régulant l’abondance de leurs proies. Les myxobactéries à Gram négatif représentent l’une des familles de bactéries prédatrices les plus abondantes du sol, mais on sait encore peu de choses sur la manière dont ces bactéries à déplacement glissant explorent l’habitat discontinu du sol pour exercer leur fonction écologique.
Une hypothèse propose qu’elles exploitent des « autoroutes fongiques », des réseaux d’hyphes fongiques qui s’étendent sur des kilomètres à travers le sol. Pour répondre à cette question, j’ai étudié l’interaction entre l’organisme modèle Myxococcus xanthus et une collection de champignons filamenteux du sol, en identifiant le basidiomycète Fomes fomentarius comme le candidat le plus prometteur.
À l’aide d’une approche multi-échelle, allant d’observations macroscopiques à des analyses à l’échelle de la cellule unique, j’ai caractérisé cette interaction comme un processus en plusieurs phases : (i) une inhibition initiale de la croissance fongique médiée par des composés volatils bactériens (BVCs) ; (ii) l’accumulation de cellules de M. xanthus autour du mycélium fongique, probablement médiée par des biosurfactants fongiques ; et (iii) la colonisation bactérienne de la surface des hyphes, observée directement au sein d’un système microfluidique en PDMS (polydiméthylsiloxane).
Cette étude apporte la première preuve de la motilité de M. xanthus sur une surface biologique naturelle et suggère que les autoroutes fongiques pourraient servir de voies de dispersion permettant d’accéder à de nouvelles proies dans les environnements du sol.
