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Tout le monde a ses virus; les bactéries, les archéobactéries et les eucaryotes (organismes qui présentent des cellules dont l’ADN est empaqueté dans le noyau).
Et chaque virus, selon la nature de son hôte, présente des spécificités propres.
Les virus offrent donc une grande diversité, reflet de la diversité du vivant à la frontière duquel ils se placent (vivants ou pas vivants, les virus?… voir à ce sujet le billet “être, ou ne pas être…“).

Conséquence de cette spécificité d’association, les virus des eucaryotes adoptent souvent des gènes issues d’eucaryotes et alors que les virus bactériophages portent des gènes bactériens. Cependant, certaines bactéries sont elle-mêmes des hôtes obligatoires vivant à l’intérieur de cellules eucaryotes (plus grandes). Cela pourrait donc favoriser le transfert d’ADN des eucaryotes vers les bactériophages.

Les bactéries du genre Wolbachia  sont des parasites intracellulaires obligatoires (endosymbiontes) retrouvées chez les nématodes (filaires), les arachnidées, les crustacés et surtout chez les insectes (60 % de l’ensemble des espèces connues !).  Des chercheurs de l’université Vanderbilt à Nashville (Tennessee) ont réalisé une analyse du génome des particules du bactériophage WO associé à la bactérie Wolbachia.  Il ont ainsi révélé des domaines d’ADN eucaryotes dans le génome de WO. Parmi lesquels, un gène patchwork construit d’une région (C-terminale) de la latrotoxine de l’araignée veuve noire, associée à des régions issues du génome du bactériophage, et d’autres régions d’ADN eucaryotes, construisant ainsi le plus grand gène de bactériophage connu (14,256 bases). C’est le premier exemple de transfert d’ADN entre le génome d’un animal d’un côté et le génome d’un bactériophage de l’autre.  C’est ainsi un vol génétique particulièrement inattendu : le virus WO infectant la bactérie Wolbachia infectant l’araignée veuve noire a volé le gène codant pour le poison de cette dernière! WO utilise probablement ce gène pour attaquer ces cibles.

Intérêt purement fondamental donc, mais aussi intérêt plus appliqué : la séquence du génome de WO et des sites contrôlant son infection dans l’hôte pourrait favoriser des manipulations génétiques de Wolbachia.

En effet, Wolbachia n’est pas seulement une curiosité naturelle, elle est aussi d’importance pour la santé humaine. D’abord parce qu’elle participe à certaines infections. De nombreux nématodes agents de filarioses tels que Wuchereria bancrofti, Brugia malayi, Onchocerca volvulus … sont porteurs de Wolbachia. Une relation symbiotique extrêmement étroite s’est développée avec les filaires, au point que la présence des Wolbachia est indispensable à la reproduction et à la survie des parasites. Traiter les maladies cela peut être dans ce cas, lutter contre la bactérie pour déstabiliser les nématodes (par des antibiotiques par exemple).
Chez les insectes, la situation est inverse : la présence de la bactérie est délétère pour son hôte. Wolbachia est responsable du mécanisme d’incompatibilité cytoplasmique, qui induit la mort précoce des embryons issus des croisements entre mâles infectés et femelles non infectées, alors que la viabilité est normale si la femelle porte la même bactérie, ou si le mâle lui-même n’est pas infecté. Wolbachia étant transmise uniquement par voie femelle, avec le cytoplasme de l’œuf, l’incompatibilité lui permet d’envahir les populations hôtes et de s’y maintenir (les femelles non infectées sont peu à peu éliminées). La présence de Wolbachia peut donc permettre de lutter contre certains insectes.
Wolbachia infecte de nombreuses espèces de moustiques, mais pas les grandes espèces vectrices de maladies transmissibles à l’homme comme Aedes aegypti (le vecteur principal de la dengue, de la Zika, de la chikungunya et de la fièvre jaune). Des chercheurs ont donc travaillé à infecter ces moustiques par  Wolbachia, ce qui a été récemment obtenu. L’idée étant de lâcher des moustiques mâles infectés pour qu’ils détruisent peu à peu toutes les femmes non infectées mais porteuses des virus Zika. De nouveaux lâchers de ces moustiques sont prévus en 2017 au Brésil et en Colombie.

La bactérie, le virus, l’araignée… mais aussi la bactérie, le moustique, les virus et (comme souvent), l’homme.

Références

à propos de l’article

Eukaryotic association module in phage WO genomes from Wolbachia. Sarah R. Bordenstein et Seth  R. Bordenstein, Nature Communications 7, 11 October 2016

 http://www.nature.com/articles/ncomms13155

http://www.livescience.com/56443-black-widow-spider-dna-found-inside-virus.html

à propos de Wolbachia et des moustiques

http://arstechnica.com/science/2011/10/meet-wolbachia-the-male-killing-gender-bending-gonad-chomping-bacteria/

http://www.nature.com/news/rio-fights-zika-with-biggest-release-yet-of-bacteria-infected-mosquitoes-1.20878

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