Les bactéries peuvent transmettre des informations génétiques entre elles pour obtenir un avantage sur leurs concurrents dans leur environnement.
L’une des façons d’y parvenir est de transférer des plasmides conjugatifs – des morceaux d’ADN mobiles et indépendants – qui confèrent souvent aux bactéries qui les portent un trait bénéfique tel que la capacité de survivre en présence d’antibiotiques ou une capacité accrue à coloniser les plantes.
Cependant, ces plasmides peuvent parfois persister pendant de longues périodes en l’absence de tout avantage évident pour leur hôte. Jusqu’à présent, il n’a pas été entièrement compris pourquoi cela se produit et dans quelle mesure les plasmides peuvent manipuler l’expression des gènes dans les bactéries.
Les recherches du groupe Malone au John Innes Center jettent un nouvel éclairage sur cette relation. Cela conduit à des opportunités de mieux comprendre la propagation et la persistance des plasmides, y compris des informations sur la façon dont l’interaction entre les agents pathogènes et les plasmides multirésistants aux médicaments entraîne la résistance aux antibiotiques en clinique.
L’étude, qui paraît dans PLOS Biologieétudie un gène plasmidique qui code pour une protéine appelée RsmQ.
Des expériences utilisant la bactérie du sol Pseudomonas fluorescens ont montré que RsmQ pouvait manipuler la façon dont la bactérie hôte perçoit l’environnement extérieur. Lorsque le plasmide avait RsmQ présent, la cellule a répondu différemment, survivant mieux avec différentes sources de nourriture et bougeant moins.
Les résultats montrent que les plasmides peuvent réguler et manipuler le comportement bactérien dans une plus grande mesure que ce qui avait été observé précédemment.
« La chose la plus excitante à propos de cette étude est de voir un plasmide capable de recâbler complètement la cellule hôte », a expliqué le premier auteur, le Dr Catriona Thompson.
« Cela signifie que les plasmides peuvent se déplacer dans une population bactérienne et modifier le comportement de leurs hôtes, à la fois en laboratoire et dans le sol. Cela pourrait avoir un impact sur notre compréhension de la façon dont les plasmides persistent et modifient le comportement bactérien dans l’environnement.
L’étude rapporte que RsmQ est le premier cas d’un régulateur global codé par plasmide, une protéine capable d’activer et de désactiver d’autres protéines, modifiant ainsi le comportement de la cellule.
« Le fait d’avoir ces régulateurs mondiaux suggère une relation beaucoup plus symbiotique entre les plasmides et leurs hôtes », explique le Dr Thompson. « Cela remet en question la façon dont nous pensons habituellement aux plasmides, à savoir que les plasmides ne persistent que lorsqu’ils sont bénéfiques pour les bactéries. »
RsmQ se trouve sur de nombreux grands plasmides conjugatifs, y compris d’autres plasmides environnementaux et cliniquement pertinents.
Si nous pouvons comprendre comment cette protéine peut avoir un impact sur le comportement des plasmides, cela a des implications pour la lutte contre la résistance aux antibiotiques en clinique ainsi que pour la protection et la production des cultures.
Plus d’information:
Catriona MA Thompson et al, les plasmides manipulent le comportement bactérien par diaphonie réglementaire traductionnelle, PLOS Biologie (2023). DOI : 10.1371/journal.pbio.3001988