Les virus transforment des gènes égoïstes en armes génétiques pour la compétition virale

ParisSelon une nouvelle étude de l'Université de Californie à San Diego, les virus utilisent certains gènes comme outils. Autrefois, les scientifiques ignoraient certaines parties de l'ADN dans les génomes car elles ne semblaient pas cruciales pour la survie. Ces segments d'ADN, appelés « éléments génétiques égoïstes », semblaient exister uniquement pour se répliquer, sans offrir d'avantage à leurs hôtes.

Des chercheurs de l'École des sciences biologiques ont découvert de nouvelles preuves que les éléments ADN pourraient ne pas être purement égoïstes. Leur étude, publiée dans Science, a examiné des éléments génétiques dans les bactériophages, les virus les plus courants sur Terre. Les scientifiques ont révélé que ces éléments, appelés « introns mobiles », aident les virus à mieux rivaliser contre d'autres virus.

Principaux résultats de l'étude :

• Les introns mobiles perturbent la capacité de reproduction des phages concurrents.
• Cette avantage est observé lorsque des phages co-infectent une seule cellule bactérienne.
• Une enzyme appelée endonucléase coupe l'ADN des phages concurrents.
• L'endonucléase sabote la capacité du concurrent à assembler sa descendance et à se reproduire.

Erica Birkholz, chercheuse postdoctorale et co-première auteure de l'étude, a déclaré qu'il s'agit de la première fois qu'on démontre qu'un élément génétique peut être bénéfique pour l'organisme hôte. Ces éléments ne sont pas toujours purement égoïstes et cette découverte nous aide à comprendre l'évolution des génomes dans différentes formes de vie.

Il y a plusieurs années, des scientifiques ont observé des éléments génétiques paraissant égoïstes sans comprendre leur rôle dans la survie et la reproduction. Dans une étude récente, des chercheurs ont analysé la manière dont deux virus infectent une même cellule bactérienne et se livrent à une compétition. Ils ont découvert qu'un des virus utilise une enzyme pour découper un gène essentiel dans le génome de l'autre virus, rendant ainsi sa reproduction difficile.

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« Cet enzyme provenant du phage lui confère un avantage », a déclaré Birkholz. Cette découverte joue un rôle crucial dans la compétition entre les virus. « Nous comprenons maintenant son fonctionnement au niveau moléculaire », a expliqué Chase Morgan, étudiant en sciences biologiques et co-auteur principal de l'étude. « Cela provoque un affrontement au niveau moléculaire. »

Les résultats sont cruciaux car les bactériophages sont utilisés pour traiter des infections résistantes aux antibiotiques. Les médecins emploient des assortiments de phages pour combattre ces infections. Ces nouvelles découvertes peuvent améliorer ces traitements. Comprendre que certains phages possèdent des éléments génétiques égoïstes peut aider les chercheurs à déterminer pourquoi certaines combinaisons de phages ne fonctionnent pas correctement.

Le professeur Joe Pogliano des Sciences Biologiques a expliqué que les phages étudiés peuvent venir en aide aux patients souffrant d'infections bactériennes liées à la mucoviscidose. Mieux comprendre la compétition entre ces phages permettra d'optimiser les traitements par phagothérapie.

L'article a été rédigé par Erica Birkholz, Chase Morgan, Thomas Laughlin, Rebecca Lau, Amy Prichard, Sahana Rangarajan, Gabrielle Meza, Jina Lee, Emily Armbruster, Sergey Suslov, Kit Pogliano, Justin Meyer, Elizabeth Villa, Kevin Corbett et Joe Pogliano. L'étude a été financée par l'Institut Médical Howard Hughes, les Instituts Nationaux de Santé et la Fondation Nationale pour la Science. Les professeurs Kit et Joe Pogliano possèdent des intérêts financiers dans Linnaeus Bioscience Inc. et en tirent des revenus.