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Emilie Dordet-Frisoni "Leçon de plasticité génomique par des bactéries minimales : Échange massif de matériel génétique entre Mycoplasmes"

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Emilie Dordet-Frisoni

UMR1225 – INRA/ENVT -

Interaction Hôtes-Agents Pathogènes

 

"Leçon de plasticité génomique par des bactéries minimales : Échange massif de matériel génétique entre Mycoplasmes"

 

Résumé

Les transferts de gènes horizontaux (HGT) façonnent les génomes bactériens et jouent un rôle majeur dans la diversité et l'innovation microbienne. Ils sont considérés comme responsables de la diffusion et de l'acquisition relativement rapide de nouveaux traits adaptatifs (résistance aux antibiotiques, virulence…).
Les Mycoplasmes sont des bactéries atypiques, dite « minimales » car dépourvues de paroi et possédant un génome restreint (580-1400 kb). Malgré cette simplicité, de nombreuses espèces sont des pathogènes importants pour l’homme et l’animal. Les HGTs ont longtemps été considérés comme marginal chez ces bactéries, mais de récentes analyses de génomique comparative ont bouleversé ce dogme en démontrant d’importants échanges chromosomiques entre des espèces de groupes phylogénétiques éloignés. A cette découverte c’est ajoutée la détection, d'éléments conjugatifs intégratifs. Ces éléments aussi appelés transposons conjugatifs sont des éléments génétiques mobiles modulaires qui se propagent verticalement dans un état intégré au génome de l'hôte, et horizontalement, par excision, circularisation et transfert vers une nouvelle cellule receveuse.
Pour conforter les observations d’HGTs faites in silico, des expériences d’accouplements in vitro impliquant des souches de l’espèce modèle Mycoplasma agalactiae ont été réalisées. Nous avons pu montrer que les échanges de gènes chez les mycoplasmes se produisent par conjugaison via 2 mécanismes. Le premier implique le transfert classique d’un élément intégratif et conjugatif (ICEA) qui une fois transmis confère les propriétés conjugatives à la cellule receveuse. Le second, plus atypique, implique l’échange massif d’ADN chromosomique. Ce dernier, physiquement indépendant du transfert de l’ICEA, se produit dans le sens opposé de la cellule ICE- vers la cellule ICE+. Ce nouveau mécanisme conjugatif a été appelé MCT pour Mycoplasma Chromosomal Transfer. Il ressemble fortement au système de transfert distributif d’ADN chromosomique qui conduit à la formation de génomes mosaïques chez les Mycobactéries.
Cette découverte, au-delà de nous éclairer sur l’évolution des Mycoplasmes, révèle que ces bactéries sont dotées de génomes hautement plastiques capables de générer presque instantanément de la diversité. Sachant que plus de 100 espèces sont des pathogènes humains ou animaux, elle nous invite également à nous interroger sur les risques liés à l’émergence de nouveaux phénotypes plus ou moins virulents capable d’élargir leur niche écologique et de résister aux stress environnementaux (i.e. antibiotiques).

Invitation : Cécile Bébéar & Sabine Pereyre – USC/EA 3671

 

 

 

Responsable

  • Nom : Rocher Virginie