Des chercheurs de l'Alliance Singapour-MIT pour la recherche et la technologie (SMART), l'entreprise de recherche du MIT à Singapour, ont découvert un nouveau mécanisme de défense anti-phage trouvé dans certaines bactéries, qui utilise des caractéristiques inconnues pour protéger leur ADN.
Cette découverte révolutionnaire permet aux scientifiques de surmonter les défis existants en matière de résistance bactérienne aux antibiotiques. La résistance antimicrobienne croissante est une préoccupation majeure pour la communauté sanitaire mondiale, et la thérapie par phages est un pilier important dans la lutte contre les infections bactériennes.
Les bactériophages, une alternative efficace pour lutter contre les bactéries résistantes aux antibiotiques couramment utilisés, agissent en injectant leur propre ADN dans les bactéries où il peut se répliquer au point de détruire les bactéries.
Dans un article intitulé « SspABCD-SspE est un système de défense bactérienne sensible à la phosphorothioation avec de larges activités anti-phages » publié dans la prestigieuse revue Microbiologie de la nature, l'équipe de recherche décrit un tout nouveau système de défense trouvé dans de nombreuses bactéries qui fonctionnent de manière unique pour se protéger contre les bactériophages.
Dirigé par le professeur Lianrong Wang de l'Université de Wuhan, l'article a été rédigé conjointement par un groupe de scientifiques du Groupe de recherche interdisciplinaire (IRG) de SMART sur la résistance aux antimicrobiens (AMR), l'Université Jiao Tong de Shanghai et l'Université Tsinghua. AMR IRG de SMART est un programme de recherche translationnelle et d'entrepreneuriat qui vise à résoudre la menace croissante de résistance aux médicaments antimicrobiens.
Nous avons précédemment découvert un nouveau type de mécanisme de défense que les bactéries utilisent contre les phages, où le soufre est inséré dans le squelette de l'ADN en tant que modification du phosphorothioate sur chaque brin de l'ADN.
Si l'ADN du phage attaquant n'avait pas les modifications, les enzymes hôtes couperaient l'ADN en morceaux pour le détruire. Ce mécanisme de restriction-modification est comme un système immunitaire bactérien pour se protéger contre les envahisseurs.
Professeur Peter C Dedon, co-auteur de l'étude et chercheur principal principal, SMART AMR
« Ce que l'équipe a découvert maintenant, c'est un mécanisme entièrement nouveau et différent dans lequel les phosphorothioates sont situés sur un seul brin d'ADN à très haute fréquence. Les enzymes de défense de l'hôte coupent ensuite un brin de l'ADN envahisseur pour empêcher le virus de se reproduire. Comme un couteau de chirurgien comparé à un couperet à viande. «
Le système PT SspABCD-SspE nouvellement identifié est unique du système de modification PT précédemment connu qui utilise plusieurs protéines et enzymes pour attaquer l'ADN du phage en le coupant en morceaux. La découverte aidera les chercheurs à comprendre comment lutter contre l'arsenal toujours croissant de défenses bactériennes contre les phages et peut avoir d'énormes implications pour la thérapie par phages.
« Nous continuons à pousser pour découvrir des systèmes de modification de l'ADN dans les phages ainsi que dans les bactéries. Il y en aura probablement beaucoup plus à attendre. Nous en trouvons de nouveaux bizarres qui peuvent être exploités pour concevoir des phages pour déjouer les défenses bactériennes des agents pathogènes courants», ajoute le professeur Dedon, qui est également professeur au Massachusetts Institute of Technology (MIT) et a contribué à la création du département de génie biologique de l'université.
La source:
Alliance Singapour-MIT pour la recherche et la technologie
Référence de la revue:
Xiong, X., et al. (2020) SspABCD – SspE est un système de défense bactérienne sensible à la phosphorothioation avec de larges activités anti-phages. Microbiologie de la nature. doi.org/10.1038/s41564-020-0700-6.
