Bactériophage

Définition

Les bac­té­rio­phages sont des micro-orga­nismes retrou­vés abon­dam­ment dans la nature. Il s’a­git de virus infec­tant les bac­té­ries. Des esti­ma­tions indiquent qu’ils seraient même 10 fois plus nom­breux que les bac­té­ries dans l’en­vi­ron­ne­ment. Ces orga­nismes pos­sèdent un maté­riel géné­tique (ADN ou ARN) pro­té­gé par des pro­téines qui forment une “coque pro­tec­trice” appe­lée cap­side.

Morphologie de plu­sieurs espèces de bac­té­rio­phages. En plus de son rôle de pro­tec­tion, la cap­side per­met éga­le­ment de recon­naitre les bac­té­ries et de se fixer des­sus. Elle pro­tège aus­si le maté­riel géné­tique du virus. La forme de la cap­side peut être sphé­rique (ico­sa­h­édrique) ou for­mer un fila­ment (héli­coï­dale). Des struc­tures plus com­plexes sont trou­vées chez les bac­té­rio­phages à queue.

Ces virus ne pos­sèdent pas la machi­ne­rie cel­lu­laire néces­saire à leur répli­ca­tion et ne peuvent donc pas se mul­ti­plier tout seuls. Ils ont besoin de détour­ner la machi­ne­rie cel­lu­laire des bac­té­ries pour se mul­ti­plier. Les virus sont donc des para­sites dépen­dant d’une cel­lule à infec­ter pour se répli­quer. Les bac­té­rio­phages sont des virus inof­fen­sifs pour les humains car la machi­ne­rie cel­lu­laire des cel­lules humaines est très dif­fé­rente de celle des bac­té­ries et qu’ils ne peuvent pas la détour­ner.

Comparaison de la taille d’une bac­té­rie et de plu­sieurs bac­té­rio­phages.

Cycle viral

Le cycle viral d’un bac­té­rio­phage com­mence par la recon­nais­sance d’un site de fixa­tion sur la mem­brane bac­té­rienne. L’étape sui­vante cor­res­pond à l’in­jec­tion du génome dans la bac­té­rie. La cap­side reste en dehors de la cel­lule. Certains bac­té­rio­phages vont réa­li­ser un cycle lytique qui se carac­té­rise par la pro­duc­tion de virus puis lyse de l’hôte. D’autres au contraire vont réa­li­ser un cycle lyso­gé­nique (aus­si appe­lé inté­gra­tif) lorsque leur génome s’intègre dans celui de la bac­té­rie. La lyso­gé­nie est effec­tuée par les bac­té­rio­phages dits tem­pé­rés. On parle de pro­phage pour dési­gner un phage inté­gré dans un génome bac­té­rien. Ils peuvent reprendre un cycle lytique lors de cer­taines condi­tions envi­ron­ne­men­tales telles qu’un stress ou des dom­mages à l’ADN. Les pro­phages peuvent être com­pa­rés à des “bombes à retar­de­ment” qui explosent seule­ment lorsque les condi­tions deviennent néfastes pour leur hôte.

Cycles lysogénique

Les bac­té­rio­phages lyso­gé­niques ne sont pas juste des “machines à tuer”. Ils inter­viennent aus­si dans le trans­fert de gènes entre bac­té­ries.

Billets de blogs parlant de bactériophage

Bibliographie

Batinovic, S., Wassef, F., Knowler, S.A., Rice, D.T., Stanton, C.R., Rose, J., Tucci, J., Nittami, T., Vinh, A., Drummond, G.R., Sobey, C.G., Chan, H.T., Seviour, R.J., Petrovski, S., Franks, A.E. (2019). Bacteriophages in natu­ral and arti­fi­cial envi­ron­ments. Pathogens, 8(3), 100. doi:10.3390/pathogens8030100 (lien)

Salmond, G. P. C., & Fineran, P. C. (2015). A cen­tu­ry of the phage : Past, present and future. Nature Reviews Microbiology, 13(12), 777786. doi:10.1038/nrmicro3564 (lien)

Tuttle, M. J. & Buchan, A. (2020). Lysogeny in the oceans : Lessons from culti­va­ted model sys­tems and a rea­na­ly­sis of its pre­va­lence. Environmental micro­bio­lo­gy doi.org/10.1111/14622920.15233 (lien)