Des structures génétiques jusqu'ici associées à la dissémination de gènes de résistance aux antibiotiques semblent avoir un rôle beaucoup plus universel, permettant le transfert d'autres types de gènes chez les bactéries, y compris des gènes de virulence. C'est ce que suggère une découverte faite sur le vibrion du choléra par une équipe dirigée par Didier MAZEL, de l'Institut Pasteur, et Julian DAVIES (University of Brtish Columbia) à Vancouver, Canada. Ce travail, publié dans la revue Science, ouvre un nouveau champ de recherche en bactériologie.
L'observation de ressemblances génétiques entre des bactéries parfois très différentes montre que l'évolution dans le monde bactérien s'accompagne d'échanges de gènes entre espèces. Les mécanismes responsables de ces échanges sont souvent enigmatiques. Le travail aujourd'hui publié dans Science suggère pour la première fois qu'un mécanisme spécifiquement chargé de la capture et de la dissémination des gènes, décrit chez Vibrio cholerae, semble exister chez les bactéries.
Les chercheurs ont en effet prouvé l'existence chez Vibrio
cholerae de structures génétiques qui n'étaient
connues précédemment que dans le cadre de l'acquisition de
gènes de résistance aux antibiotiques : les intégrons;
Découverts dans les années 80, ces intégrons jouent
un rôle majeur dans les phénomènes de résistances
bactériennes aux antibiotiques, et ceci depuis les premières
explosions de multi-résistances dans les années 50. Ils ont
pour particularité de contenir des "cassettes" de gènes
indépendantes qu'ils peuvent aisément s'échanger d'une
espèce à l'autre grâce à l'action d'enzymes,
les intégrases, par une sorte de "couper-coller" génétique.
Observant chez le vibrion du choléra des séquences génétiques
ressemblant à ces "cassettes", l'équipe de Didier
MAZEL et de Julian DAVIES a cherché à faire capturer une "cassette"
de Vibrio cholerae par un intégron de multi-résistance
de la bactérie Escerichia coli : expérience réussie.
Ils ont ensuite isolé et cloné l'intégrase du vibrion,
prouvant ainsi que ce vibrion possède bien un intégron, et
même un "super-intégron", puisqu'il contient dix
fois plus de gènes que tous les intégrons connus aujourd'hui.
L'originalité de ce super-intégron est qu'il est formé
de cassettes qui contiennent, au-delà de gènes de résistance
aux antibiotiques, toute une variété de gènes aux fonctions
biochimiques diverses, dont certains impliqués dans la pathogénicité
du micro-organisme. Des super-intégrons ont été trouvés
chez des espèces pathogènes de vibrions autres que V. cholerae.
De plus, grâce à l'étude de souches datant de 1888,
issues des collections de l'Institut Pasteur, les chercheurs ont prouvé
que ces super-intégrons existaient avant l'ère des antibiotiques.
Leur découverte est d'autant plus importante qu'ils pourraient intervenir
dans l'acquisition de gènes de pathogénicité, préalable
indispensables à l'émergence de souches virulentes.
On suppose désormais que les intégrons connus auraient pour origine des super-intégrons, et les auraient adaptés, sous la pression des traitements antibiotiques, à l'acquisition de gènes de résistance. La variété des intégrons de multi-résistance découverts à présent suggère une variété d'"ancêtres". Tout laisse donc à penser que le système de capture et de dissémination de gènes décrit chez le vibrion du choléra est répandu dans le monde bactérien.
Le développement du séquençage des micro-organismes
devrait faciliter les investigations dans ce domaine. Si la mise en évidence
de ce mécanisme apporte incontestablement un regard nouveau sur l'évolution
des bactéries, reste à connaître son importance, notamment
dans l'émergence de souches pathogènes. S'il est assez général
comme le suspectent les chercheurs, les gènes trouvés dans
les cassettes, logiquement primordiaux pour l'adaptation des bactéries,
pourraient constituer des pistes non négligeables pour l'identification
de nouvelles cibles thérapeutiques ou vaccinales.
Par ailleurs, ce système naturel de "couper-coller" génétique,
s'il pouvait être domestiqué, permettrait des progrès
considérables dans la manipulation et l'étude des bactéries,
et fait naître de nouveaux espoirs pour les biotechnologies.
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