LE NOUVEAU BESTIAIRE

La nature se débrouille bien toute seule


La transformation génétique naturelle chez la bactérie

L'étude des bactéries Streptococcus pneumoniae et Bacillus subtilis par des chercheurs du Laboratoire de microbiologie et génétique moléculaires (CNRS, Université Paul Sabatier, Toulouse), en collaboration avec le Laboratoire de génétique microbienne (INRA, Jouy-en-Josas) et le Laboratoire interactions moléculaires et cancer (CNRS, Institut de cancérologie Gustave Roussy, Université Paris-Sud) a permis de caractériser le rôle de la protéine DprA dans la transformation génétique par intégration d'ADN.

En effet, les bactéries ont la capacité de modifier leur patrimoine génétique par l'intégration d'ADN issu d'un milieu extérieur. Cette transformation naturelle est un mécanisme d'échange génétique largement répandu chez les bactéries.

Ces travaux sont publiés dans la revue Cell du 7 septembre 2007.Découverte chez S. pneumoniae (le pneumocoque), pathogène humain majeur, vecteur de méningites, otites et pneumonies, la transformation naturelle bactérienne consiste en l'intégration d'ADN d'origine externe dans le génome de la bactérie receveuse.

La transformation est considérée comme une forme de parasexualité (1) réduite à sa forme la plus simple, l'un des partenaires étant la bactérie, et l'autre de l'ADN présent dans le milieu extérieur.Cette modification génétique nécessite la mise en place d'une machinerie multiprotéique permettant à l'ADN exogène de pénétrer dans la bactérie et d'être pris en charge jusqu'à son intégration dans son génome.

Cette intégration est possible si l'ADN entrant et celui de la bactérie receveuse sont similaires (même espèce ou espèces voisines). Les conséquences de cette intégration peuvent se traduire par la modification d'un caractère de la bactérie receveuse (d'où le terme de transformation), notamment l'acquisition d'une résistance aux antibiotiques.

Ces équipes ont montré que la protéine DprA facilite la fixation sur le brin d'ADN entrant de la recombinase RecA, une enzyme indispensable à l'intégration de cet ADN dans le génome.

Par ailleurs, ces équipes ont détecté la présence du gène codant pour la protéine DprA dans près de 85% des génomes complets bactériens séquencés à ce jour. Cette présence traduit-elle une capacité à transformer naturellement beaucoup plus répandue dans le règne bactérien que l'on ne le supposait jusqu'à présent ?

Note:(1) Tout mécanisme de reproduction n'impliquant ni fécondation, ni méiose.
Source: CNRS


Un génome dans le génome

(Agence Science-Presse) – La génétique ne cesse décidément de dévoiler des surprises. Voilà qu’on découvre le génome d’une bestiole à l’intérieur du génome d’une autre bestiole!
Deux petites bestioles, certes, mais avec une grosse différence de taille entre les deux : une mouche à fruits a révélé contenir, dans son ADN, l’ADN entier d’une bactérie. Des fragments de l’ADN de ce même parasite ont aussi été découverts dans des vers et des guêpes.
Petit rappel avant d’aller plus loin. Ces dernières années, les généticiens ont établi que des bactéries pouvaient « transférer » des bouts d’ADN de l’une à l’autre. Mais le transfert d’une bactérie à un animal semblait plus problématique. Eh bien peut-être pas tant que ça, révèle cette nouvelle découverte.
Annoncée dans la dernière édition de la revue Science par une équipe de l’Institut J. Craig Venter de Rockville (Maryland), cette découverte suggère donc que le « transfert » de gènes d’une bestiole à un autre est sans doute plus répandu qu’on ne l’imaginait. Et comme les bactéries sont pas mal plus répandues à la surface de la Terre que n’importe quel autre type d’être vivant, il est fort possible que ce transfert de gènes d’une bactérie à un être vivant plus avancé ait joué un rôle important dans l’évolution —voire, ait donné à certains êtres vivants un avantage évolutif, comme aurait dit Darwin.
Jusqu’à 75% des insectes seraient infectés par la bactérie Wolbachia dont il est question ici. Elle vit à l’intérieur des testicules et des ovaires et se transmet d’une génération à l’autre à travers des oeufs infectés.
Mais il ne faut pas aller trop vite en besogne. Qu’un ADN ait été transféré ne signifie pas nécessairement qu’il apporte un avantage. Tout ce qu’on constate pour l’instant, c’est qu’il a été transféré. Pourquoi cela, on n’en sait rien. Comment, on l’ignore tout autant.
« On parle ici d’une portion significative de l’ADN de la mouche à fruits qui provient de Wolbachia », explique Julie Dunning Hotopp, directrice de l’étude. « Il faut qu’il y ait une forme de sélection pour transporter tout cet ADN supplémentaire. »

MAIS L'HOMME S'EN MELE

Des porcs transgéniques herbivores

Des chercheurs de l'université nationale de Taiwan (NTU) ont développé des porcs transgéniques herbivores, qui produisent du fumier inodore et non polluant. Une trentaine d'animaux ont ainsi été créés par l'équipe du professeur Winston T.K. Cheng, connu pour ses travaux précédents sur les porcs transgéniques.Pour que la croissance des porcs soit meilleure, on ajoute en général du phosphore à leur alimentation. Celui-ci est rejeté dans le fumier de ces animaux. Or, c'est ce rejet de phosphore qui constitue le facteur principal de pollution de la production porcine en provoquant l'eutrophisation des lacs. Deux enzymes spécifiques, la phytase, pour mieux absorber le phosphore contenu dans la nourriture, et la cellulase, pour digérer la cellulose, ont été successivement implantés dans ces cochons. Ils sont ainsi devenus totalement herbivores et ne mangent plus que des plantes ou des végétaux. Leur fumier est alors sans odeur et contient très peu de produits polluants.Cependant, les autorités sanitaires taiwanaises n'ont pas encore déclaré ces porcs génétiquement modifiés propres à la consommation.
Source: BE Taiwan numéro 6 (5/09/2007) - Institut Français de Taipei (Taiwan) / ADIT

Feu vert britannique à la recherche sur des embryons hybrides

Reuters - Mercredi 5 septembre, 22h15
LONDRES (Reuters) - Les autorités britanniques ont donné mercredi leur accord de principe à la création d'embryons hybrides réalisés à partir d'ADN humain et animal pour faire avancer la recherche sur les affections dégénératives telles que le syndrome de Parkinson ou la maladie d'Alzheimer.
La Human Fertilisation and Embryology Authority a ainsi autorisé l'étude d'un type spécifique d'embryons hybrides, nommés "hybrides cytoplasmiques", dont le matériel génétique est à 99,9% humain et 0,1% animal.
La Grande-Bretagne serait la première à autoriser formellement ce type de recherches, selon un porte-parole de la HFEA. Certains pays, comme l'Australie, les ont en revanche interdites.
Deux équipes de chercheurs britanniques ont demandé il y a près d'une an à la HFEA l'autorisation de créer de tels embryons en recourant à des ovules bovins pour surmonter la pénurie d'ovules humains.
Les scientifiques espèrent prélever sur les embryons ainsi créés - qui doivent être détruits dans les 14 jours - des cellules souches susceptibles de traiter certaines maladies dégénératives.
Des travaux similaires ont été effectués en Chine, aux Etats-Unis et au Canada.

Créer des bactéries génétiquement programmables

Des scientifiques du Centre Helmholtz de Recherche en Infectiologie (HZI) en Allemagne débutent un projet européen de développement de minibactéries programmables. A la base de cette idée, un constat: seuls quelques gènes des microorganismes sont utilisés pour des applications biotechnologiques. Les chercheurs de Brunswick lancent donc un projet visant à réduire à l'essentiel le génome de la bactérie Pseudomonas putida tout en lui ajoutant, en contrepartie, un nouveau circuit génétique pour la biotransformation de composés aromatiques chlorés en molécules pharmaceutiques élaborées.
A travers cette reprogrammation bactérienne les chercheurs entendent empêcher la synthèse de sous-produits indésirables mais également réduire la température nécessaire à la biocatalyse. L'un des objectifs consiste également en la création d'un microorganisme "modulable" pouvant être optimisé ultérieurement grâce à l'évolution dirigée et accélérée.Ce projet intitulé "Probactys" (Programmable Bacterial Catalysts) est soutenu pour une durée 3 ans par l'Union européenne, à hauteur de 1,9 million d'euros.
Source: BE Allemagne numéro 348 (17/08/2007) - Ambassade de France en Allemagne / ADIT

Je vous transplante un nouveau génome?

(Agence Science-Presse) - Le génome, c’est-à-dire l’ensemble des gènes, est ce qui définit un être vivant. Par conséquent, si on lui transplante le génome d’un autre, est-ce qu’il devient un autre être vivant? C’est l’expérience bizarroïde qui vient d’être réussie, sur une bactérie, ouvrant de nouvelles inquiétudes sur les manipulations du vivant.
Le travail vient du décidément très médiatique Craig Venter, celui qui s’était fait connaître il y a des années comme le meneur parmi les « décodeurs » du génome humain. Depuis, avec sa compagnie, il n’a cessé de faire parler de lui à travers différentes initiatives commerciales gravitant chaque fois autour de la génétique.
Un travail antérieur a établi à 400 le nombre minimal de gènes que doit contenir un génome pour former un être vivant fonctionnel —en l’occurrence, une bactérie. Pour en arriver là, l’équipe de Craig Venter avait, en quelque sorte, « réduit au silence » les gènes d’une bactérie, un par un (Venter a d’ailleurs tenté, et échoué, dans ses tentatives pour breveter ce « génome minimal »). Une fois cette information obtenue, l’objectif était de reproduire chimiquement ce génome.
Autrement dire, en faire une copie, bref, fabriquer un génome artificiel —et l’introduire dans une autre bactérie, pour voir ce qui va se passer.
L’équipe, qui appartient à l’Institut J. Craig Venter —c’est vraiment le nom de la nouvelle compagnie— de Rockville (Maryland) a donc « reproduit » les gènes de la bactérie M. mycoides, et les a introduits dans une bactérie cousine, M. capricolum. Toutes deux infectent les vaches et les chèvres. Le résultat ne peut être jugée que par les protéines produites par la bactérie modifiée, et de ce point de vue, lit-on dans la revue Science, cette bactérie semble avoir été radicalement transformée.
Est-ce un pas vers la production d’une forme de vie artificielle, comme le suggère l’article du New Scientist? Tout dépend du point de vue : la nouvelle bactérie ne sort pas du néant; elle est un être vivant radicalement modifié. L’important est plutôt de savoir —et c’est là que surgissent toutes les inquiétudes qu’on peut imaginer— si une telle transplantation serait envisageable chez des bestioles aux génomes passablement plus complexes. Et ce qui se passerait si quelqu’un réussissait.

Quelle est l’étape suivante?Même au stade de ces deux bactéries, l’opération a été très complexe, commente Craig Venter. La transplantation de génome n’a fonctionné que dans une cellule sur 150 000. Cela a néanmoins suffi à engendrer des colonies de la « nouvelle » bactérie qui sont apparemment saines. Aura-t-on amélioré la « performance » dans un an? Aura-t-on testé la technique sur des rongeurs dans cinq ans?