Publié le 3 novembre 2025 à 10:28. Des chercheurs de l’Institut Max Planck ont découvert un nouveau mode de transmission génétique chez les bactéries : elles utilisent des virus géants, appelés phagiques, pour diffuser leurs propres mécanismes de défense. Cette stratégie inattendue révèle une nouvelle dimension dans la lutte évolutive constante entre bactéries et virus.
- Des éléments génétiques mobiles issus de bactéries ont été observés absorbant des gènes de défense anti-phages depuis leur environnement.
- Ces éléments, capables de se propager via des phages géants, représentent une forme inédite de transfert de gènes médiatisé par ces virus.
- Ce phénomène, potentiellement répandu chez divers genres bactériens, pourrait ouvrir la voie à de nouvelles applications biotechnologiques.
Une équipe de l’Institut Max Planck de biologie évolutive a mis au jour une classe d’éléments génétiques mobiles bactériens exploitant des virus géants (phagiques) pour se déplacer entre les cellules. Ces découvertes, publiées dans la prestigieuse revue Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), jettent un nouvel éclairage sur la dynamique complexe entre les bactéries et les virus qui les infectent.
L’étude a débuté par l’exposition d’une bactérie commune, Pseudomonas fluorescens, à un filtrat stérile issu de compost de jardin. La bactérie a alors absorbé plusieurs de ces éléments génétiques mobiles jusqu’alors inconnus. Chacun de ces éléments portait des gènes lui conférant une résistance contre les infections virales, notamment celles causées par les phages. De manière surprenante, l’un de ces éléments, baptisé I55, a été découvert en train d’être transporté par un phage géant. Il s’agit là d’un des premiers exemples documentés d’un tel élément viral exploitant un virus de cette taille pour sa dissémination, une forme jusqu’alors inconnue de transfert génétique médiatisé par les phages.
Au-delà de son mode de transport, cet élément se propage en protégeant sa bactérie hôte grâce à un système de restriction-modification. La bactérie bénéficie ainsi de la machinerie virale pour sa propre survie. « Lorsque des séquences de phages géants sont apparues, tout s’est mis en place », explique Yansong Zhao, l’un des auteurs de l’étude. « Cela explique comment un élément aussi volumineux peut se déplacer entre les cellules. »
Ces recherches soulignent l’immense diversité des mécanismes encore méconnus à l’œuvre dans la nature. « Même dans une simple poignée de compost de jardin, il existe des interactions que nous commençons à peine à découvrir », ajoute Paul Rainey, co-auteur de l’étude. Cette découverte met en évidence la richesse cachée de l’ADN mobile présent dans l’environnement et pourrait, à terme, mener au développement d’outils biotechnologiques innovants pour le transfert de larges régions génétiques entre bactéries.
Les éléments génétiques mobiles utilisent un phage géant pour effectuer le transfert entre les cellules bactériennes. L’ADN bactérien est représenté en rouge, les éléments génétiques mobiles en vert et les phages géants en bleu. L’image a été créée avec Biorender.com et éditée avec ChatGPT.
Publication originale :
Y. Zhao, Y. Ma, C. Vasileiou, AD Farr, DW Rogers et PB Rainey, Transduction médiée par les phages géants des îlots génomiques, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 122 (44) e2512465122, https://doi.org/10.1073/pnas.2512465122 (2025).
Informations complémentaires :
https://www.evolbio.mpg.de/3839952/news_publication_25645851_transferred?c=5697