Publication


La stratégie suicidaire des bactéries contre les virus

Les bactéries sont soumises en permanence aux attaques de virus connus sous le nom de bactériophages ou phages, qui sont les organismes les plus abondants sur Terre. Elles ont développé pour se défendre un véritable arsenal d’armes génétiques. Elles vont même parfois jusqu’à s’autodétruire, comme viennent de le découvrir des chercheurs de l’Université Claude Bernard Lyon 1, de l’Institut Pasteur et du CNRS.

La technique de génie génétique CRISPR/Cas9 a fait couler beaucoup d’encre depuis sa publication en 2015, car elle ouvre des possibilités de manipulation génétique inédites jusqu’alors. On le sait peut-être moins : les bactéries utilisent couramment les systèmes CRISPR comme stratégie immunitaire.

En étudiant la manière dont la bactérie Staphylococcus epidermidis utilise les CRISPR pour combattre les phages, David Bikard, du laboratoire de Biologie de synthèse de l’Institut Pasteur, a montré comment les bactéries peuvent activer en plus du système CRISPR un autre mécanisme de défense jamais observé auparavant. Ces résultats étonnants ont été obtenus grâce à la collaboration avec Bertrand Duclos, de l’Institut de Chimie et Biochimie Moléculaires et Supramoléculaires de Lyon (Université Claude Bernard Lyon 1 / CNRS), qui a apporté une expertise déterminante sur la synthèse de protéines.

Ces travaux sont publiés dans Cell Host and Microbes du 22 septembre 2016. 

culture bactérienne en boîte sur milieu solide
Culture bactérienne en boîte sur milieu solide

Quand la bactérie retourne l’arme contre elle-même

Dans cette étude, les chercheurs ont identifié le gène pacK du phage comme élément déclencheur de ce nouveau mécanisme. Ce gène est reconnu par la bactérie et active en son sein une enzyme, la kinase Stk2. Cette kinase, dont l’action était inconnue jusqu’à présent chez les bactéries, provoque une cascade de phosphorylation qui va agir sur plusieurs fonctions vitales de la bactérie. 
 
Ce système a la particularité de conduire jusqu’au suicide de la bactérie infectée. Ainsi, en s’autodétruisant, la première bactérie atteinte par un phage empêche celui-ci de se reproduire et par conséquent, bloque la propagation du phage aux bactéries voisines. La présence de kinases semblables à Stk2 chez de nombreuses bactéries laisse à penser que ce mécanisme de défense devrait exister également chez ces organismes. 

Une recherche-clé pour de nouvelles stratégies thérapeutiques

Mieux comprendre comment ce système déclenche la mort des bactéries pourrait à l'avenir conduire à de nouvelles stratégies antimicrobiennes. Par ailleurs, cette découverte a des conséquences pour la phagothérapie, une stratégie thérapeutique qui repose sur l’utilisation des phages pour soigner des infections bactériennes, et qui connait un regain d’intérêt face à la résistance aux antibiotiques. Une meilleure compréhension de la résistance des bactéries aux phages est en effet primordiale pour la conception de phagothérapies efficaces.
Contact :
Bertrand Duclos (ICBMS)
Publié le 25 septembre 2016 Mis à jour le 24 octobre 2016