Chloé Leroy Une nouvelle recherche menée par l’UMBC dans Frontiers in Microbiology suggère que les virus utilisent les informations de leur environnement pour “décider” quand s’asseoir à l’intérieur de leurs hôtes et quand se multiplier et éclater, tuant la cellule hôte. Le travail a des implications pour le développement de médicaments antiviraux.
y compris les éléments produits par son hôte, ajoute “une autre couche de complexité à l’interaction virus-hôte”, explique Ivan Erill, professeur de sciences biologiques et auteur principal du nouvel posting. À l’heure actuelle. Mais à l’avenir, dit-il, “nous pourrions l’exploiter à leur détriment”.
Pas une coïncidence
La nouvelle étude s’est concentrée sur les bactériophages – des virus qui infectent les bactéries. qui aident les bactéries à se déplacer et à s’accoupler. Un phage ayant un web site de liaison pour une protéine produite par son hôte est inhabituel, dit Erill.
Encore moreover surprenant, Erill et le premier auteur de l’article, Elia Mascolo, titulaire d’un doctorat. étudiant dans le laboratoire d’Erill, a découvert grâce à une analyse génomique détaillée que ces web sites de liaison n’étaient pas uniques à un seul phage, ni même à un seul groupe de phages. De nombreux sorts de phages différents avaient des web-sites de liaison CtrA – mais ils exigeaient tous que leurs hôtes aient des pili et/ou des flagelles pour les infecter. Ce ne pouvait pas être une coïncidence, ont-ils décidé.
explique Erill. Lorsque des espèces éloignées présentent un trait similaire.
Le timing est tout
Une autre faille dans l’histoire. Les caulobactéries sont un groupe de bactéries particulièrement bien étudié, car or truck elles existent sous deux formes : une forme « grouillante » qui nage librement et une forme « pédonculée » qui se fixe à une area. Les essaims ont des pili/flagelles, et les tiges n’en ont pas. Dans ces bactéries, CtrA régule également le cycle cellulaire, déterminant si une cellule se divisera uniformément en deux autres cellules du même variety, ou se divisera de manière asymétrique pour produire une cellule essaimeuse et une cellule tige.
Étant donné que les phages ne peuvent infecter que les cellules essaimeuses, il est dans leur intérêt de ne sortir de leur hôte que lorsqu’il existe de nombreuses cellules essaimeuses disponibles pour infecter. Généralement, les Caulobacterales vivent dans des environnements pauvres en nutriments et sont très dispersées. “Mais lorsqu’ils trouvent une bonne poche de microhabitat, ils deviennent des cellules pédonculées et prolifèrent”, explique Erill, produisant finalement de grandes quantités de cellules grouillantes.
Ainsi, “Nous supposons que les phages surveillent les niveaux de CtrA, qui montent et descendent au cours du cycle de vie des cellules, pour déterminer quand la cellule essaimeuse devient une cellule tige et devient une usine d’essaims”, dit Erill, “et à ce instant-là, ils font éclater la cellule, motor vehicle il y aura de nombreux essaims à proximité à infecter.”
Écouter dans
Malheureusement, la méthode pour prouver cette hypothèse est laborieuse et extrêmement difficile, donc cela ne faisait pas partie de ce dernier report – bien qu’Erill et ses collègues espèrent aborder cette problem à l’avenir. Cependant, l’équipe de recherche ne voit aucune autre explication plausible à la prolifération des sites de liaison CtrA sur autant de phages différents, qui nécessitent tous des pili/flagelles pour infecter leurs hôtes. Encore plus intéressantes, notent-ils, sont les implications pour les virus qui infectent d’autres organismes – même les humains.
“Tout ce que nous savons sur les phages, chaque stratégie évolutive qu’ils ont développée, s’est avéré se traduire par des virus qui infectent les plantes et les animaux”, dit-il. “C’est presque une donnée. Donc, si les phages écoutent leurs hôtes, les virus qui affectent les humains feront de même.”
Il existe quelques autres exemples documentés de phages surveillant leur environnement de manière intéressante, mais aucun n’inclut autant de phages différents employant la même stratégie contre autant d’hôtes bactériens.
Cette nouvelle recherche est la “première démonstration à grande échelle que les phages écoutent ce qui se passe dans la cellule, dans ce cas, en termes de développement cellulaire”, a déclaré Erill. Mais d’autres exemples sont en route, prédit-il. Déjà, les membres de son laboratoire ont commencé à chercher des récepteurs pour d’autres molécules régulatrices bactériennes dans les phages, dit-il – et ils les trouvent.
La principale summary de cette recherche est que “le virus utilise les informations cellulaires pour prendre des décisions”, dit Erill, “et si cela se produit dans les bactéries, cela se produit presque certainement dans les plantes et les animaux, car or truck s’il s’agit d’une stratégie évolutive qui a du sens, l’évolution le découvrira et l’exploitera.”
Par exemple, pour optimiser sa stratégie de survie et de réplication, un virus animal peut vouloir savoir dans quel variety de tissu il se trouve ou quelle est la robustesse de la réponse immunitaire de l’hôte à son an infection. Bien qu’il puisse être troublant de penser à toutes les informations que les virus pourraient recueillir et éventuellement utiliser pour nous rendre additionally malades.
“Si vous développez un médicament antiviral et que vous savez que le virus écoute un sign particulier, vous pouvez peut-être tromper le virus”, déclare Erill. C’est à quelques pas, cependant. Pour l’instant, “Nous commençons tout juste à réaliser à quel position les virus nous regardent activement, remark ils surveillent ce qui se passe autour d’eux et prennent des décisions en fonction de cela”, déclare Erill. “C’est fascinant.”
