Autoinducers are signaling molecules that are produced in response to changes in cell-population density. As the density of quorum sensing bacterial cells increases so does the concentration of the autoinducer. Detection of signal molecules by bacteria acts as stimulation which leads to altered gene expression once the minimal threshold is reached. Quorum sensing is a phenomenon that allows both Gram-negative and Gram-positive bacteria to sense one another and to regulate a wide variety of physiological activities. Such activities include symbiosis, virulence, motility, antibiotic production, and biofilm formation. Autoinducers come in a number of different forms depending on the species, but the effect that they have is similar in many cases. Autoinducers allow bacteria to communicate both within and between different species. This communication alters gene expression and allows bacteria to mount coordinated responses to their environments, in a manner that is comparable to behavior and signaling in higher organisms. Not surprisingly, it has been suggested that quorum sensing may have been an important evolutionary milestone that ultimately gave rise to multicellular life forms.
The term "autoinduction" was first coined in 1970, when it was observed that the bioluminescent marine bacterium Vibrio fischeri produced a luminescent enzyme (luciferase) only when cultures had reached a threshold population density. At low cell concentrations, V. fischeri did not express the luciferase gene. However, once the cultures had reached exponential growth phase, the luciferase gene was rapidly activated. This phenomenon was termed “autoinduction” because it involved a molecule (autoinducer) that accumulated in a growth medium and induced the synthesis of components of the luminescence system. Subsequent research revealed that the actual autoinducer used by V. fischeri is an acylated homoserine lactone (AHL) signaling molecule.
In the most simplified quorum sensing systems, bacteria only need two components to make use of autoinducers.
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Autoinducers are signaling molecules that are produced in response to changes in cell-population density. As the density of quorum sensing bacterial cells increases so does the concentration of the autoinducer. Detection of signal molecules by bacteria acts as stimulation which leads to altered gene expression once the minimal threshold is reached. Quorum sensing is a phenomenon that allows both Gram-negative and Gram-positive bacteria to sense one another and to regulate a wide variety of physiological activities.
Aliivibrio fischeri est une bactérie marine Gram-négative. C'est une bactérie bioluminescente hétérotrophe : certaines colonies sont libres et se nourrissent en décomposant de la matière organique, mais très souvent cette bactérie forme des symbioses avec de nombreux organismes marins. A. fischeri se déplace à l'aide d'un flagelle. En 2007, des analyses ARN ont permis de reclasser cette espèce, originellement placée dans le genre Vibrio, dans le nouveau genre Aliivibrio. Les formes planctoniques d'A.
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.
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