Le flagelle bactérien ressemble à une simple queue ou un fouet. Mais c'est en réalité un moteur rotatif, et peut-être le complexe protéique le plus sophistiqué que la nature ait jamais évolué. Dans E. coli, ces moteurs sont capables de vitesses étonnantes ; environ 15 000 tr/min. (Le record du monde, selon une étude, est pour une cellule de Vibrio qui a été "chronométrée à 100 000 tr/min par microscopie laser.) Le flagelle propulse la cellule vers l'avant à des vitesses de 20 à 30 microns par seconde, ou environ 15 longueurs de corps par seconde. Si on le mettait à l'échelle de la taille d'un guépard, E. coli serait *presque* l'organisme terrestre le plus rapide. Les mouvements rapides d'un microbe ont été observés pour la première fois en 1676 par Antony van Leeuwenhoek, un marchand de tissus néerlandais. Antony était ravi par le mouvement de ses "animalcules", écrivant : "Je dois dire, pour ma part, qu'aucune vue plus agréable n'est jamais encore venue devant mes yeux que ces milliers de créatures vivantes, vues toutes vivantes dans une petite goutte d'eau, se déplaçant les unes parmi les autres, chaque créature ayant son propre mouvement." Mais Leeuwenhoek n'a pas vu de flagelles. Il a plutôt supposé que ces animalcules devaient être "dotés de pattes". Christian Ehrenberg ne décrira correctement les flagelles qu'en 1836. Mais étonnamment, jusqu'aux années 1970, personne ne savait réellement comment le flagelle tournait ! En 1973, il y avait deux modèles concurrents sur lesquels les gens débattaient : le modèle hélicoïdal (de flexion) et le modèle rotatif (de tire-bouchon). Le premier modèle suggérait que le flagelle fouettait d'avant en arrière, de côté à côté, pour propulser la cellule comme une pagaie. Le modèle de tire-bouchon suggérait que tout le flagelle tournait plutôt comme une vis. En 1974, le modèle de tire-bouchon a finalement triomphé. Pour deux études distinctes, des scientifiques ont fixé des flagelles à des lames de verre à l'aide d'anticorps, et ont observé les cellules tourner encore et encore comme des tire-bouchons. Et enfin, juste l'année dernière, des structures à haute résolution du flagelle ont révélé beaucoup plus sur son assemblage complexe. La queue est composée d'environ 20 000 copies auto-assemblantes d'une seule protéine, appelée flagelline. Un "arbre de transmission", ou tige, fait tourner la queue et est lui-même composé de 26 sous-unités protéiques. Chaque "moteur" dans E. coli se compose de 11 stators, chacun étant constitué de 7 protéines. (D'autres types de cellules ont encore plus de stators et nagent avec des couples beaucoup plus élevés.) Le flagelle tourne lorsque des protons pénètrent dans la cellule par de minuscules canaux dans ces stators ; semblable à de l'eau s'écoulant à travers une turbine. Chaque proton fait changer légèrement la forme d'une partie du stator et pousse contre le rotor, le poussant en avant d'un pas. Avec des dizaines de stators travaillant en même temps, ces poussées font rapidement tourner l'hélice. J'écris un essai pour @AsimovPress à ce sujet maintenant, et j'apprécie vraiment d'apprendre sur le flagelle et son histoire. C'est une structure extraordinairement compliquée, cependant, et cela a été un défi à comprendre !