Where a circle begins – Germination and early life cycle stages of Myxococcus xanthus
With its intriguing social life style, Myxococcus xanthus is one of the most well-known examples of predatory bacteria. These bacteria form multicellular swarms that – like microscopic wolf packs – collectively hunt other microbes, form intricate wave patterns while feeding, and transform into elaborate fruiting bodies when they starve. In fruiting bodies, the rod-shaped vegetative cells differentiate into spherical spores that are resistant to environmental stresses. Under favourable environmental conditions a single fruiting body can regenerate a full colony of M. xanthus and thus restart the life cycle. It is essential for the survival of a swarm that germination only happens if sufficient nutrients are available. Yet, fruiting bodies are non-motile and consist mostly of dormant spores. This poses the question of how changes in environmental conditions are monitored to allow fruiting bodies to germinate under the right conditions. We are combining different imaging techniques and transcriptomics to study the germination behaviour of transplanted M. xanthus fruiting bodies at the collective and single cell scales. Our preliminary data from transplantation experiments at the collective scale suggest that germination can be induced by the presence of prey in the vicinity of fruiting bodies, while a direct contact to prey is not necessary. On the contrary, E. coli prey colonies can induce germination at a distance, which is then followed by an apparently directed expansion of the newly formed swarm towards the prey colony.
Là où commence le cercle : germination et premiers stades du cycle de vie de Myxococcus xanthus
Avec son mode de vie social fascinant, Myxococcus xanthus est l’un des exemples les plus célèbres de bactéries prédatrices. Ces bactéries forment des essaims multicellulaires qui, à la manière de meutes de loups microscopiques, chassent collectivement d’autres microbes, génèrent des motifs ondulatoires complexes lors de leur alimentation et se transforment en corps fructifères élaborés lorsqu’elles sont privées de nutriments. Au sein de ces corps fructifères, les cellules végétatives en forme de bâtonnets se différencient en spores sphériques résistantes aux stress environnementaux. Lorsque les conditions redeviennent favorables, un seul corps fructifère peut régénérer une colonie entière de M. xanthus et relancer ainsi le cycle de vie. Pour la survie d’un essaim, il est essentiel que la germination ne se déclenche que si les nutriments sont disponibles en quantité suffisante. Pourtant, les corps fructifères sont immobiles et composés en grande majorité de spores dormantes. Cela soulève la question de savoir comment les variations des conditions environnementales sont perçues pour permettre aux corps fructifères de germer au moment opportun. Nous combinons différentes techniques d’imagerie et d’analyses transcriptomiques afin d’étudier le comportement de germination de corps fructifères de M. xanthus transplantés, à la fois à l’échelle collective et à l’échelle de la cellule unique. Nos données préliminaires issues d’expériences de transplantation à l’échelle collective suggèrent que la germination peut être induite par la présence de proies au voisinage des corps fructifères, sans qu’un contact direct ne soit nécessaire. Au contraire, des colonies proies d’Escherichia coli peuvent déclencher la germination à distance, suivie d’une expansion apparemment dirigée du nouvel essaim vers la colonie de proies.
