Cette étude de l’Université Rutgers (New Jersey) contribue à éclairer le partage ou la transmission, entre bactéries nocives, de gènes de résistance aux antibiotiques. Du moins, elle propose une nouvelle hypothèse : en parcourant des milliers de kilomètres, ces bactéries forment comme un véritable pont aérien, « un mécanisme planétaire » qui favorise l'échange de gènes bactériens entre des lieux lointains. Ces données présentées dans les Philosophical Transactions of the Royal Society B confirment des mémoires moléculaires ou des morceaux identiques d'ADN viral stockés dans le même ordre dans l'ADN de bactéries provenant de sources très lointaines.
L'auteur principal, Konstantin Severinov, chercheur au Waksman Institute of Microbiology et professeur de biologie moléculaire à la Rutgers explique le résultat de la recherche : « Parce que les bactéries que nous étudions vivent dans des eaux très chaudes (>70 ° C) dans des endroits reculés, il n’est pas envisageable d’imaginer que des animaux, des oiseaux ou des humains les transportent. Et ce déplacement doit être très important pour que les bactéries vivant dans des endroits si isolés partagent des caractéristiques communes.
Des mémoires moléculaires de bactéries des 4 coins du monde : Les travaux se sont concentrés sur les « mémoires moléculaires » de bactéries constituées après leurs rencontres avec des virus (bactériophages), stockées dans l'ADN bactérien. Les bactériophages, des virus qui infectent les bactéries sont les formes de vie les plus abondantes et les plus répandues sur la planète. Ces virus ont une profonde influence sur les populations bactériennes. Les scientifiques ont recueilli des bactéries vivant à la chaleur, nommées Thermus thermophilus, à partir de gravier chaud du Mont Vésuve, des sources chaudes de l'Etna en Italie, des sources chaudes d’une région située au nord du Chili, d’une autre région région au sud du Chili, et à partir des sources chaudes au Kamtchatka, en Russie.
Dans les cellules bactériennes infectées par des virus, les mémoires moléculaires sont stockées dans des régions spéciales de l’ADN bactérien appelées réseaux « CRISPR ». Les cellules qui survivent aux infections transmettent de petits morceaux d’ADN viral à leur progéniture. L'ordre des mémoires permet aux scientifiques de suivre l'évolution de l'interaction bactérienne avec les virus au fil du temps.
Des mémoires moléculaires parfois similaires malgré l’éloignement géographique : l’hypothèse de départ des scientifiques était que les bactéries de la même espèce vivant dans des sources thermales séparées de milliers de kilomètres et isolées les unes des autres seraient structurées de manière très différente, et que par ailleurs, les bactéries auraient évolué très rapidement. Pourtant leur analyse constate « beaucoup de souvenirs partagés » : les scientifiques retrouvent ainsi des morceaux identiques d'ADN viral stockés dans le même ordre chez des bactéries provenant de sources thermales très lointaines.
L’analyse suggère et soutient un partage des gènes de résistance aux antibiotiques dans le monde par voie aérienne, et non par transmission via l’animal ou l’Homme. Maintenant, les scientifiques vont tester cette hypothèse de « pont aérien » en prélevant de l'air à différentes altitudes et à différent endroits dans le monde. Des avions, des drones ou des ballons de recherche feront partie du dispositif…
Source: Philosophical Transactions of the Royal Society B 25 March 2019 DOI : 10.1098/rstb.2018.0092 Natural diversity of CRISPR spacers of Thermus: evidence of local spacer acquisition and global spacer exchange
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