StbA, une protéine clé dans la propagation des gènes de résistance aux antibiotiques
La protéine StbA, impliquée dans le contrôle de la propagation de matériel génétique entre les bactéries a été caractérisée par une équipe franco-espagnole portée par des scientifiques du Laboratoire de microbiologie et génétique moléculaires1 , qui publie leurs résultats dans la revue Journal of Molecular Biology. Cette protéine positionne les molécules d'ADN extra-chromosomiques, qui transportent notamment des gènes de résistance aux antibiotiques, dans les bactéries et contrôle ainsi leur propagation verticale (de la bactérie mère aux bactéries filles), mais aussi horizontale (entre deux bactéries, souvent d'espèces différentes, par conjugaison).
Les bactéries ont la remarquable faculté d’évoluer rapidement pour s’adapter en permanence à leur environnement. Un exemple frappant de ce processus d’adaptation est l’émergence de bactéries multi-résistantes aux antibiotiques, un problème sanitaire mondial qui résulte de l’utilisation intensive de ceux-ci depuis les années 40. L’évolvabilité des bactéries est principalement due à leur capacité à partager et combiner des éléments génétiques mobiles (EGM).
Parmi eux, les plasmides conjugatifs sont des EGM extra-chromosomiques autonomes qui sont considérés comme les principaux disséminateurs de gènes de résistance aux antibiotiques et de virulence. Ces plasmides possèdent des dispositifs génétiques sophistiqués qui leur permettent de se propager dans les populations bactériennes de manière horizontale, c’est-à-dire entre souches ou espèces différentes, par contact direct entre les bactéries via un pilus de conjugaison, et de manière verticale vers les bactéries filles par ségrégation lors de la division cellulaire.
StbA est représentée en jaune, le nucléoïde en rose, les gènes dont l'expression est régulée par StbA sont indiqués par des flèches bleues, les séquences de liaison spécifiques à l'ADN de StbA par des traits jaunes, et l'origine de transfert conjugatif en vert.
© Catherine Guynet
Le plasmide R388 utilise un système unique, différent de ceux décrits à ce jour, qui contrôle et coordonne ses deux modes de propagation. La protéine multifonctionnelle StbA, qui en est l'acteur clé, fait l'objet d'une étude multi-échelle alliant biologie structurale, biochimie et microscopie à fluorescence, dans le but de caractériser ses activités. Ces travaux sont le fruit d'une collaboration entre des unités de recherche française et espagnole.
- 1LMGM/CBI - CNRS / UT3 Paul Sabatier