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Volume 50, numéro 1 | 28 août 2014

À la une

Vacciner les bactéries

L'exposition à des virus défectueux renforce le système immunitaire bactérien, une particularité qui pourrait profiter à l'industrie alimentaire

Par Jean Hamann

Tout comme les humains, les bactéries ont des mécanismes de défense qui leur permettent de contrer les attaques virales. Et tout comme le système immunitaire humain, celui des bactéries devient plus fort lorsqu’on l’expose à des virus amoindris. C’est ce que démontrent les chercheurs Alexander Hynes, Manuela Villion et Sylvain Moineau, du Département de biochimie, de microbiologie et de bio-informatique, dans un récent numéro de Nature Communications.

Le génome des bactéries comporte des séquences d’ADN désignées sous le nom de CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats). Ces segments d’ADN sont composés de séquences répétitives, séparées par des séquences non répétitives appelées espaceurs. En 2007, l’équipe du professeur Moineau a démontré que les bactéries acquièrent de nouveaux espaceurs à même le matériel génétique des virus qui les attaquent (bactériophages). Lors d’attaques ultérieures du virus, les bactéries réagissent en convertissant ces espaceurs en molécules d’ARN qui scindent l’ADN viral, empêchant ainsi la multiplication des bactériophages.

L’idée était séduisante, mais elle soulevait un paradoxe: pour se prémunir contre un virus, une bactérie doit d’abord être infectée par celui-ci. Or, lorsqu’il y a infection virale, la bactérie a très peu de chance d’en sortir vivante. Une des hypothèses avancées pour résoudre ce dilemme est que les espaceurs accumulés par les bactéries proviennent de bactériophages défectueux, incapables de se reproduire ou de détruire leur hôte.

Les chercheurs Hynes, Villion et Moineau ont testé cette idée en exposant des bactéries à des virus défectueux qu’ils ont eux-mêmes fabriqués en laboratoire. Résultat? Le nombre d’espaceurs que les bactéries intègrent dans leur génome est directement proportionnel à la quantité de bactériophages défectueux auxquels elles sont confrontées.

Cette façon de renforcer la réponse immunitaire des bactéries, qui s’apparente à l’effet produit par un vaccin, pourrait avoir des retombées dans le domaine agroalimentaire, notamment dans les entreprises qui ont recours à des procédés de fermentation pour fabriquer des fromages et des yogourts. En effet, il serait possible de rendre les cultures bactériennes résistantes aux bactériophages qui perturbent ces productions. «La méthode que nous avons développée est simple, efficace et applicable à de nombreux bactériophages, souligne le professeur Moineau. Les industries avec lesquelles nous collaborons ont pris note de nos résultats avec grand enthousiasme.»

La communauté scientifique a réservé elle aussi un accueil très favorable à ces travaux. Le stagiaire postdoctoral Alexander Hynes a remporté le prix de la meilleure présentation par affiche lors du congrès CRISPR 2014 qui avait lieu à Berlin au mois de mai.

Marc Robitaille

«La méthode que nous avons développée est simple, efficace et applicable à de nombreux bactériophages, souligne Sylvain Moineau. Les entreprises avec lesquelles nous collaborons ont pris note de nos résultats avec grand enthousiasme.»

Photo: Marc Robitaille

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