Quand un virus sauve une bactérie du suicide

Quand un virus sauve une bactérie du suicide



Dans la nature, les principaux ennemis des bactéries ne sont pas les antibiotiques, mais les bactériophages (ou phages). Dix fois plus nombreux que les bactéries, ils ne s'en prennent qu'à elles. Comme on peut le voir sur les photographies ci-dessus prises à l'aide d'un microscope, les phages ont la plupart du temps une forme de champignon : la tête contient le matériel génétique du virus, qui est injecté dans la bactérie par le pied. Ainsi que l'expliquait récemment un dossier du supplément Science & Techno du Monde (accessible ici mais malheureusement payant), lorsqu'ils rencontrent leurs proies, "les phages les infectent et se multiplient en utilisant le matériel de leur hôte. Puis ils détruisent la paroi de la bactérie pour se libérer, prêts à attaquer de nouvelles bactéries. Un cycle complet se déroule très rapidement, de quelques minutes à une heure."



Sous la pression constante des phages, les bactéries ont développé de nombreuses stratégies de défense. Certaines ont ainsi procédé à des modifications de leur surface pour barrer l'entrée aux virus. D'autres bactéries s'en prennent au matériel génétique des virus et l'empêchent d'exécuter le programme de réplication. Mais la stratégie probablement la plus fascinante est celle du hara-kiri. Chez certaines espèces, la bactérie infectée va se suicider en s'empoisonnant. Concrètement, elle a à sa disposition un système toxine-antitoxine : elle fabrique à la fois un poison ainsi qu'un antidote qui le neutralise. Quand elle est attaquée par un virus, la bactérie "relâche" la toxine et meurt. Ce geste est considéré comme "altruiste" par les biologistes car s'il mène au décès de l'individu, il protège la collectivité bactérienne dans la mesure où le virus ne pourra se dupliquer dans la cellule morte.



Mais les bactéries ne sont pas les seules à évoluer. Dans ce qui s'apparente à une course aux armements, les virus ne restent pas inactifs. Ainsi, une équipe de chercheurs britanniques et néo-zélandais vient-elle de publier en octobre, dans la revue PLoS Genetics, une étude montrant l'incroyable parade à la technique du hara-kiri qu'a trouvée un virus nommé ΦTE. La bactérie qu'il infecte s'appelle Pectobacterium atrosepticum. C'est un agent pathogène pour de nombreuses plantes et elle provoque notamment la jambe noire, une maladie de la pomme de terre. Ayant remarqué que certains spécimens de ΦTE parvenaient à sortir de Pectobacterium atrosepticum après l'avoir infecté, les auteurs de l'article sont allés y voir de plus près. Et ils se sont aperçus que ces phages mutants synthétisaient une imitation très réussie de l'antidote, ce qui empêchait la toxine d'agir. La bactérie était sauvée du suicide mais, bien évidemment, ce sauvetage n'arrangeait pas ses affaires puisqu'il n'était que provisoire : le but de la manœuvre était de maintenir la bactérie en vie le temps que ΦTE se multiplie et parte ensuite à l'assaut de la colonie.



Comme l'explique un des auteurs de l'étude, George Salmond (université de Cambridge), "ce travail met en lumière le monde incroyablement dynamique de la co-évolution entre les bactéries et leurs virus". Au cours de leurs recherches, les biologistes se sont également aperçus que, non contents de contrecarrer la stratégie "suicidaire" des bactéries, les phages étaient capables de mieux encore. Les chercheurs ont en effet constaté que certains virus pouvaient prélever, dans le matériel génétique de leurs proies, l'ADN encodant le système de défense toxine-antitoxine et le transplanter chez d'autres hôtes. Histoire de leur apprendre à se défendre contre... des virus concurrents de ΦTE, ce que les biologistes ont appelé une "infection altruiste".


Source: Passeur de sciences