Compréhension de la course aux armements entre les bactéries et les virus

Les chercheurs d'université d'Otago ont contribué à une étude internationale que les aides améliorent la compréhension des bactéries et des virus.

Publié récent dans le tourillon international de la science, nature, l'étude indique à quel point les systèmes immunitaires bactériens peuvent être nuisibles pour leurs hôtes, et pourquoi ils ne sont pas trouvés dans toutes les bactéries.

Les chercheurs à l'université d'Exeter au R-U, avec le support de l'université de Montpellier en France et l'équipe d'Otago, ont effectué l'étonnant constatant que l'immunité antivirale existante de CRISPR était souvent un désavantage à la bactérie si infectée par certains virus.

CRISPR est devenu réputé pour son repurposing comme outil pour le génie génétique précis. Cependant, les systèmes de CRISPR (segments d'ADN) se produisent naturellement dans beaucoup de bactéries et ont le rôle important de fournir à des bactéries l'immunité contre des virus ou l'ADN étranger.

Ceci a déclenché une question importante de savoir si l'autominnunity est important dans d'autres agents pathogènes bactériens. M. Chris Brown de chercheurs d'Otago, M. Teyuan Chyou et professeur Peter Fineran, avaient l'habitude la bio-informatique pour aborder cette question en analysant plus de 170.000 génomes bactériens, y compris de divers agents pathogènes. Le logiciel utilisé a été développé par les groupes de Brown et de Fineran à l'université d'Otago, alors que le diplômé récent Bridget Watson d'Otago PhD contribuait aux expériences au R-U.

« Nous avons recherché la séquence d'ADN des systèmes de CRISPR et avons intégré des génomes viraux. Nous avons constaté que l'auto-immunité de CRISPR était susceptible d'être répandue en nature, » M. Brown dit.

Professeur Fineran explique ceci a proposé que cela le déclenchement des systèmes de défense puissants de CRISPR soit risqué pour une bactérie. « D'une manière primordiale, ceci peut aider à répondre à une question de longue date de pourquoi ces systèmes de défense sont absents dans 60 pour cent de bactéries. »

Par exemple, les agents pathogènes de staphylocoque doré qui reprennent souvent les gènes supplémentaires pour devenir multi-drogue résistante, ont rarement la défense de CRISPR. Un exemple de ceci est MRSA (staphylocoque doré résistant à la méticilline) une infection se produisant souvent dans les gens qui ont été dans les hôpitaux ou d'autres réglages de santé comme des maisons de soins en établissement, qui est devenu résistant à plusieurs des antibiotiques employés pour traiter des infections normales de staphylocoque. Il a rarement la défense de CRISPR.

Cette étude fait partie de plus grandes études visées comprenant la course aux armements entre les bactéries et leurs virus et a des implications significatives.

D'une manière primordiale, ce changement de la compréhension des systèmes de défense d'agent pathogène avisera le modèle des demandes de règlement neuves, en particulier ceux utilisant les virus qui détruisent les bactéries pathogènes ou résistant aux antibiotiques. »

M. Chris Brown, chercheur, université d'Otago

Source:
Journal reference:

Rollie, C., et al. (2020) Targeting of temperate phages drives loss of type I CRISPR–Cas systems. Nature. doi.org/10.1038/s41586-020-1936-2.