Ces bactéries qui dévorent l’ADN


Par Martin Chenal - version originale publiée sur La Synthèse 


À la mort d’une cellule, son ADN est relâché dans l’environnement. Certaines bactéries utilisent ce matériel génétique comme source de nourriture. Véritables mangeuses professionnelles, les bactéries Neisseria sont capables d’ exploiter cet ADN pour notre plus grand malheur…


On trouve des bactéries absolument partout : dans l’environnement bien sûr, mais aussi sur notre peau, dans notre système digestif et parfois même à l’intérieur de nos cellules. Ces microorganismes, tout comme nous, ont besoin de se nourrir pour survivre et se multiplier. Et ils ne sont pas difficiles ; certaines bactéries peuvent même se nourrir d’ADN ! Relâché dans l’environnement lorsque les cellules meurent, l’ADN contient toute l’information génétique de celles-ci. Est-il possible qu’en ingérant cet ADN, certaines bactéries obtiennent bien plus qu’une simple source d’énergie ?



L’image ci-dessus représente des bactéries du genre Neisseria. Près de 1500 fois plus petites qu’un grain de sable, ces microorganismes mesurent un millionième de mètre. Cette image a été obtenue par microscopie électronique, une technologie si puissante qu’elle permet aux scientifiques d’observer des virus ou même de l’ADN, encore bien plus petits que les bactéries.


La compétence naturelle, un atout exceptionnel


La capacité de certaines bactéries d’ingérer de l’ADN est appelée compétence naturelle. Ces bactéries possèdent des bras, qu’on appelle des pili, qui attrapent l’ADN et l’emmènent à l’intérieur de la cellule par des petits trous comparables à une bouche. Une fois dans la bactérie, cet ADN peut servir à plusieurs choses. Il peut d’abord être digéré et servir comme source d’énergie pour aider à la croissance du micro- organisme.


Mais les gènes contenus dans cet ADN peuvent également être recyclés ! Plutôt que d’être digérés, ces derniers peuvent servir à réparer l’ADN de la bactérie, ou même à obtenir de nouvelles facultés. Véritable couteau suisse, la compétence naturelle est capable de bien des choses pour les rares chanceux qui possèdent cet outil.


Outil pour certains, arme redoutable pour d'autres


Outil polyvalent, la compétence naturelle est retrouvée chez des bactéries très diverses, dont certaines sont responsables de maladies : intoxications alimentaires (Campylobacter jejuni), ulcères gastriques (Helicobacter pylori), pneumonies (Streptococcus pneumoniae) ou encore choléra (Vibrio cholerae).


Cependant, la palme d’or revient aux Neisseria, responsables de la méningite bactérienne et de la gonorrhée. Pour ces guerrières, la compétence naturelle est un couteau bien tranchant, et l’ADN environnant n’est pas un simple festin, mais aussi un véritable arsenal de guerre. Ces armes permettent aux Neisseria pathogènes d’évoluer très rapidement et d’échapper à notre système immunitaire, tout en facilitant la propagation de résistances aux antibiotiques. Malheureusement, nos connaissances actuelles ne nous permettent pas de lutter efficacement contre les conséquences de la compétence naturelle. L’étude de cette incroyable caractéristique est donc essentielle.



Partons à la recherche


Les Neisseria sont réputées pour manger énormément d’ADN. Contrairement aux autres bactéries naturellement compétentes, ces espèces s’empiffrent sans arrêt, ce qui contribue à leur évolution particulièrement rapide et imprévisible. Dans notre laboratoire, nous étudions justement la façon dont les Neisseria évoluent.


Mon projet de recherche porte sur une petite protéine auparavant inconnue, qui semble imposer un régime aux Neisseria, un peu comme une ceinture trop serrée ou encore un anneau gastrique. Je m’intéresse donc à la façon dont cette protéine fonctionne, et j’essaie de voir si elle est impliquée dans la capacité des Neisseria pathogènes à causer des maladies. Connaître davantage les mécanismes d’évolution des microorganismes, comme la compétence naturelle, nous permet de développer des outils pour freiner la propagation des résistances aux antibiotiques ou encore l’émergence de nouvelles souches pathogènes.



Lexique

Gène : Segment d'ADN contenant l’information génétique des protéines.

Méningite : Inflammation des méninges d’origine infectieuse

Pili (sing. pilus) : Appendice se situant à la surface de la paroi de nombreuses bactéries

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