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10 juin 2011 5 10 /06 /juin /2011 10:36

Un article intéressant dans Nature fait le lien entre l'utilisation excessive d'antibiotique dans l'agriculture et l'apparition de bactérie pathogène.

 

Comme je l'ai déjà expliqué sur ce blog, la toxicité de la bactérie E. Coli O104:H4  (qui se trouvait dans les graines germées) est due à la production d'une toxine (Shiga-toxine). Il se trouve que le gène de cette toxine n'est pas un gène bactérien mais un prophage, c'est à dire le géne d'un bactériophage (un virus qui infecte des bactérie).

 


Rappel pour les non-biologistes :


Une bactérie, est un organisme vivant composé d'une seule cellule (procaryote) dépourvu de noyau mais capable de se reproduire (duplication) toute seule même si elle utilise parfois des nutriments chez un hôte. Au contraire, un virus est une entité biologique incapable de se reproduire seul (c'est pour cela qu'il n'est pas "vivant" biologiquement parlant) il a besoin une cellule hôte, dont il utilise les constituants pour se multiplier. Certains virus utilisent des bactéries comme hôtes et sont appelés des bacétriophages.

 

Bacteriophage_structure.png

Structure d'un bactériophage :

1. Tête 2. Queue 3. ADN 4. Capside (protéine formant une capsule) 5. Collier

6. Gaine 7. Queue de fibres 8. Crampons 9. Socle

 

Certain virus peuvent même infecter un autre virus pour se répliquer on parle alors de virophage. Par exemple, Spoutnik est un petit virus infectant le mimivirus APMV4, lui même étant l'hôte de l'amibe . Dans un premier temps apparenté à un fragment satellite d'ADN (d'où son nom), tel qu'on en trouve régulièrement aux alentours des virus, Spoutnik fut par la suite reconnu comme une entité virale à part entière, le premier connu pour infecter d'autres virus (les virus géants tels que mimivirus et mamavirus). Il s'agit d'un cas un peu particulier parce que Mimiviurus est le plus gros virus connu et compte près de 900 gènes.

 


 

Le gène de la Shiga-toxine est donc un gène viral intégré dans une bactérie.

 

360px-Prophage_SVG.svg.png

 

La présence de ce prophage dans le génome de la bactérie lui confère un avantage, en effet ,elle produit alors la shiga-toxine qui la protège de certains de ces prédateurs comme les protozoaïres : organisme unicellulaire mais possédant un noyau (eucaryotes) qui ingèrent leur nourriture par phagocytose (par exemple : les vorticelles, les amibes).

 

L'une des nombreuses caractéristiques inhabituelles de la souche O104: H4, c'est qu'elle a des gènes de résistance à plusieurs classes d'antibiotiques. Cela donne à penser que là d'où viennent les bactéries , il y a eu une pression de sélection de résistance aux antibiotiques. Heather Allison, microbiologiste à l'Université de Liverpool, Royaume-Uni, pensent que l'exposition aux antibiotiques  peut accélerer de la propagation du phage produisant la Shiga-toxines.   Il a d'ailleurs observé le transfert du phage produisant Shiga-toxines entre E. Coli en réponse à des faibles concentration de l'antibiotique ciprofloxacine in vitro et dans les intestins des souris.


"The potential for the creation of new pathogens via phage release is absolutely a factor

in the broader environmental danger of overuse of antibiotics."

 

L'utilisation excessive d'antibiotique dans l'agriculutre rends les bactéries plus resistantes aux antibiotique mais aussi plus toxiques.

 

 


Phage-mediated transfer of virulence genes 

J.R. Saunders, H. Allison, C.E. James, A.J. McCarthy, R. Sharp

Journal of Chemical Technology & Biotechnology, Volume 76, Number 7, July 2001 , pp. 662-666

 

Lytic and Lysogenic Infection of Diverse Escherichia coli and Shigella Strains with a Verocytotoxigenic Bacteriophage

Chloe E. James,Karen N. Stanley,Heather E. Allison,Harry J. Flint,Colin S. Stewart,Richard J. Sharp, Jon R. Saunders, andAlan J. McCarthy 

Applied and Environmental Microbiology, September 2001, p. 4335-4337, Vol. 67, No. 9

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Published by doc-fab - dans Sciences
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