Les bactéries empruntent des virus pour étendre leurs propres défenses
Pseudomonas fluorescens exposé au filtrat de compost stérile a acquis de multiples éléments génétiques mobiles portant des gènes de défense anti-phage
Une équipe de l'Institut Max Planck de biologie évolutive a découvert une nouvelle classe d'éléments génétiques mobiles bactériens qui utilisent des virus géants - connus sous le nom de phages jumbo - pour se déplacer entre les cellules. Ces travaux, publiés dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), révèlent un rebondissement inattendu dans la longue course aux armements entre les bactéries et leurs virus. Dans le cadre de l'étude, une bactérie ordinaire a été exposée à un filtrat stérile provenant d'un compost de jardin. La bactérie a capté plusieurs éléments d'ADN inconnus jusqu'alors, chacun portant des gènes de défense contre l'infection par les phages. Fait remarquable, l'un de ces éléments, appelé I55, s'est retrouvé à bord d'un phage jumbo, ce qui en fait l'un des premiers exemples d'un satellite de phage exploitant un virus de cette taille. Non seulement l'élément se propage par l'intermédiaire du phage, mais il protège également son hôte bactérien grâce à un système de restriction-modification, ce qui permet à la bactérie d'emprunter la machinerie virale pour son propre bénéfice. "Lorsqu'une séquence de phage jumbo est apparue à l'écran, tout s'est mis en place", explique Yansong Zhao. "Cela expliquait comment un élément aussi important pouvait se déplacer d'une cellule à l'autre.
Les éléments génétiques mobiles utilisent un phagocyte géant pour le transfert entre les cellules de Bakterien. L'ADN du bakterien est représenté en rouge, les éléments génétiques mobiles sont représentés en gris et la phase jumbo est représentée en bleu.
Yansong Zhao (created with Biorender.com and edited with ChatGPT)
"Cette découverte montre tout ce qui reste caché dans le monde naturel", ajoute Paul Rainey. "Même dans une poignée de compost de jardin, il y a des couches d'interaction que nous commençons à peine à découvrir. L'étude met en évidence la diversité cachée de l'ADN mobile dans l'environnement et pourrait éventuellement servir de base à de nouveaux outils biotechnologiques pour le transfert de grandes régions génétiques entre bactéries.
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