Contrôle des gènes pour le transfert conjugatif de plasmides et d’autres éléments mobiles

5.2 plasmides à large gamme d’hôtes

5.2.1 plasmides staphylococciques

Certains plasmides staphylococciques ont une taille de 40 à 60 kb et un transfert à basse fréquence ( 104-106 transconjugants par donneur) sur des surfaces solides. pGO1 (52 kb) qui code pour la résistance aux aminoglycosides, au triméthoprime et aux composés d’ammonium quaternaire sert de modèle pour l’étude de l’organisation génétique de la région de transfert de tels plasmides. La région de transfert conjugué a été localisée par mutagenèse par transposon. La séquence d’ADN et l’organisation transcriptionnelle de la région de transfert (trs) ont permis d’identifier 14 ORF sur une région de 14 kb qui sont susceptibles d’être des gènes fonctionnels (trsA-trsN). Les trsA-trsM sont transcrits dans le même sens sur un brin alors que le trsN est transcrit de manière divergente et son promoteur chevauche partiellement le trsA. Un clone contenant trs seul ne peut pas être transféré indépendamment et aucun oriT candidat n’a été trouvé à l’intérieur ou contigu à trs. Une orf supplémentaire, désignée nes (nicking enzyme of staphylococcus), située à 13,5 kb 5′ de trs est essentielle à la conjugaison. Sa séquence d’acides aminés prédite présente une similitude avec les relaxases connues. 100 pb 5′ à nes se trouve une séquence oriT identique à l’oriT des plasmides conjugués ou mobilisables : RSF1010, pTF-FC2, R1162, pSC101 et pIP501. Nes peut générer un nick simple brin à oriT. La localisation d’oriT et de nes loin du cluster trs est unique dans les plasmides étudiés et peut refléter l’insertion récente d’ADN étranger.

Le TrsN réprime la transcription des gènes essentiels au transfert conjugatif en se liant aux régions 5′ à leurs sites de début de traduction. Le TrsN purifié lie l’ADN et retarde progressivement les fragments contenant des promoteurs pour le trsL, le trsA et le trsN. Un excès de TrsN a diminué l’activité de la β-galactosidase dans une fusion transcriptionnelle trsL-lacZ et a diminué la fréquence de conjugaison de pGO1. Inversement, la fréquence de transcription et de conjugaison augmente en présence d’un excès de trsL cible. l’activité de la β-Galactosidase a également diminué dans les fusions trsG, trsI et trsK qui sont transcrites à partir du promoteur précédant trsD, bien qu’il n’y ait pas de liaison du TrsN à ce fragment promoteur. Cela suggère un schéma de transcription complexe qui n’a pas encore complètement fonctionné. la nes est indépendante de la régulation du RSTR et produit des niveaux abondants de transcriptions, alors que la plupart des transcriptions du RSTR sont faibles en raison de la régulation par le RSTR.

Le TrsN semble moduler plutôt que d’éteindre et d’activer l’expression des gènes, de sorte que les produits sont fabriqués au moment et au niveau appropriés. Cela suggère l’existence de diverses boucles de rétroaction complexes et que le trsN lui-même peut être régulé. Il n’est pas clair si trsN répond aux produits du gène trs ou s’il existe des signaux externes à la cellule qui déclenchent ou modulent des fonctions conjuguées.

La séquence nucléotidique complète de la région de transfert de pSK41 a été récemment rapportée. traH code un produit lipoprotéique, dont les huit derniers résidus de la séquence signal N-terminale partagent une similitude de séquence d’acides aminés avec un peptide associé au mécanisme de conjugaison induite par la phéromone d’Enterococcus faecalis, suggérant une fonction possible de ce peptide en tant que phéromone. TraH est reconnu comme une phéromone par les cellules d’Enterococcus faecalis hébergeant le plasmide pAD1, il peut donc également jouer un rôle dans le transfert d’ADN dirigé par pSK41.

5.2.2 Plasmides streptococciques

Plasmide conjugué streptococcique à large gamme d’hôtes pIP501 (30.2 kb, conférant une résistance au macrolide, au lincosamide et à la streptogramine ainsi qu’au chloramphénicol) code deux régions impliquées dans la maîtrise de la conjugaison qui ont été identifiées par mutagenèse par transposon. La région A contient un site oriT fonctionnel similaire aux ORIT des bactéries à Gram négatif et six cadres de lecture ouverts contigus (orf1-6) immédiatement en aval de ce site oriT. l’orf1 a montré une similitude avec les protéines de plasmide relaxase à Gram négatif (gène MobA de RSF1010 et gène MobL de pTF-FC2), mais les orfs2–6 étaient uniques. De plus, les orf3-6 ont pu compléter les mutations chez les trans, alors qu’orf2 ne le pouvait pas. Ainsi, malgré les similitudes entre l’oriT et la relaxase, l’unicité de l’orfs2–6 et de leurs produits putatifs suggère qu’il peut y avoir des différences fondamentales entre les systèmes de transfert des bactéries Gram-positives et Gram-négatives.

6 Transposons conjugués

Les transposons conjugués combinent les caractéristiques des transposons, des plasmides et des bactériophages. Ils peuvent exciser et s’intégrer dans l’ADN comme des transposons, bien que par un mécanisme différent de celui du Tn5 et du Tn10 bien étudiés: ils se transposent à travers des intermédiaires circulaires fermés de manière covalente et ne dupliquent pas le site cible lors de l’intégration dans l’ADN. Le transfert conjugatif se produit également via un intermédiaire de transfert fermé de manière covalente, auquel cas ils ressemblent à des plasmides. Cependant, leur excision et leur intégration ressemblent à l’excision et à l’intégration de bactériophages tempérés et certaines des intégrases codées présentent une similitude de séquence avec les membres de la famille des intégrases lambda. On les trouve dans les bactéries Gram-positives et Gram-négatives. Les principaux types sont décrits ci-dessous.

6,1 Tn916

Tn916 (18.5 kb) a été trouvé chez E. faecalis (à Gram positif) ainsi que chez des espèces à Gram négatif telles que Neisseria et Kingella, et le transfert entre ces espèces a été démontré. Il porte le même gène Tcr, tetM, qui code pour une protéine de résistance de type protection du ribosome, que Tn5253 (60 kb), trouvé chez Streptococcus pneumoniae. La région essentielle au transfert du Tn916 a été cartographiée et séquencée. Aucun des produits prédits de cette région n’a de similitude de séquence significative avec les protéines du pilus sexuel des plasmides conjugués et comme le nombre de gènes est faible, ce système de transfert peut être plus simple que celui de F ou RK2 et peut ne pas avoir de pilus sexuel. Un petit fragment à action cis pouvant mobiliser un plasmide non transférable lorsqu’un transposon intact est présent dans trans, et qui devrait donc coder oriT, contenait quatre séquences ressemblant soit à RP4, soit à des F ouiTs. Un orf dans la région de transfert a montré une similitude significative avec la protéine de mobilisation MbeE du ColE1. Ainsi, l’ADN simple brin peut être transféré lors de la conjugaison.

Le transfert du Tn916 est stimulé par la tétracycline 10 à 100 fois. Cela pourrait être le résultat indirect d’une réponse au stress induite par les antibiotiques. Cependant, comme int et xis sont situés en aval de tetM, la stimulation de la transcription de tetM par la tétracycline peut entraîner une lecture accrue de int et xis, ce qui pourrait entraîner une fréquence de transposition accrue. Un gène régulateur possible, traA, est situé entre tetM et int/xis. Il est suggéré qu’il existe un faible niveau de transcription constitutive du promoteur en amont de traA et que TraA est un activateur transcriptionnel qui régule à la hausse sa propre transcription et sa transcription xis-Tn ainsi que ses gènes de conjugaison. De cette manière, la transposition et donc le transfert indirect pourraient être sous double contrôle comme on l’a observé pour les gènes de transfert des plasmides Ti.

6.2 Transposons conjugués d’anaérobies à Gram négatif

Chez les anaérobies à Gram négatif, en particulier les Bacteroides, un groupe de transposons complètement indépendants du Tn916 a été trouvé. Ils sont beaucoup plus grands : 65 ko à plus de 150 ko. Comme le Tn916, ils ont un intermédiaire de transfert circulaire. Ils peuvent exciser et mobiliser des éléments intégrés non liés (voir rubrique 6.4). La plupart d’entre eux portent un type de protection du ribosome du gène Tcr tetQ et ils possèdent un système de régulation compliqué qui détecte la tétracycline et contrôle les fonctions de transfert. Deux familles sont connues : Tcr ERL et Tcr Emr 78539.

La région du POINT Tcr Emr du transposon Bacteroides nécessaire et suffisante pour le transfert conjugal a été localisée sur un segment de 18 kb. La région d’oriT est au milieu du transposon. La capacité de mobiliser un plasmide en cis suggère qu’après l’introduction d’un entaille au niveau de l’oriT, un seul brin est transporté à travers le pore d’accouplement. L’oriT n’a aucune similitude de séquence avec les oriTs des plasmides conjugaux d’E. coli ou des extrémités de l’ADN-T. De plus, les gènes codant pour les protéines de transfert sont localisés à au moins 3 kb de la région oriT. L’orf adjacent à l’oriT code pour une protéine régulatrice RteC, qui contrôle l’expression des gènes tra.

Une courte exposition d’un donneur de Bacteroides porteur d’un point de Tcr Emr à de faibles niveaux de tétracycline stimule l’auto-transfert par 10 000 fois. Cette stimulation n’est probablement pas due au stress causé par l’inhibition de la synthèse des protéines par la tétracycline, car l’analogue non toxique de la chlortétracycline stimule également le transfert. La tétracycline stimule la transcription 20 fois de l’opéron contenant tetQ et des gènes régulateurs rteA et rteB (Fig. 6) . RteA présente une similitude de séquence d’acides aminés avec la protéine capteur des systèmes de régulation à deux composants, mais son rôle dans le contrôle du transfert n’est pas établi.

Figure 6

Contrôle des gènes de transfert de transposons conjugués. L’expression des gènes de transfert est désactivée par un répresseur encore non identifié. Lors de l’ajout d’un antibiotique induisant, rteA et rteB sont activés. Cela active à son tour rteC. La combinaison de ces éléments positifs contrecarre l’action du répresseur d’une manière qui n’est pas entièrement comprise. Les gènes de contrôle sont représentés en noir, les gènes mob/tra en gris. Les flèches horizontales indiquent les unités transcriptionnelles.

Figure 6

Contrôle des gènes de transfert de transposons conjugués. L’expression des gènes de transfert est désactivée par un répresseur encore non identifié. Lors de l’ajout d’un antibiotique induisant, rteA et rteB sont activés. Cela active à son tour rteC. La combinaison de ces éléments positifs contrecarre l’action du répresseur d’une manière qui n’est pas entièrement comprise. Les gènes de contrôle sont représentés en noir, les gènes mob/tra en gris. Les flèches horizontales indiquent les unités transcriptionnelles.

Le RteB présente une similitude de séquence d’acides aminés avec la protéine activatrice de deux systèmes composants et peut donc fonctionner avec le RteA. Il est essentiel au transfert et active le gène rteC, un gène en aval. Il semble également agir comme antirépresseur pour contrer l’effet d’un répresseur encore non identifié, qui empêche normalement l’expression des gènes de transfert: la région de transfert du POINT Em Tcr, clonée en l’absence à la fois de rteABC et du répresseur putatif, peut transférer de manière constitutive. La RteC est essentielle pour l’auto-transfert mais n’est pas nécessaire pour la mobilisation des plasmides co-résidents. Ceci suggère que le RteC agit comme un antirépresseur pour contrôler l’expression des gènes du relaxosome et / ou des gènes essentiels à l’excision et à la circularisation du transposon conjugatif.

Il semble peu probable que cette réponse complexe à la tétracycline ait pu évoluer depuis la première utilisation clinique de cet antibiotique. Il est peu probable que la tétracycline produite dans la nature par les actinomycètes contribue à l’évolution de ce système car les deux organismes vivent dans des niches différentes. Une autre possibilité est que la tétracycline n’est pas l’inducteur naturel, mais ressemble à un composé phénolique végétal qui est le véritable inducteur. Étant donné que les Bacteroides ne se conjuguent que sur des surfaces solides, la détection de la présence de plantes pourrait signaler la présence d’une surface appropriée pour l’accouplement.

6.3 Le premier transposon conjugué chez les Enterobacteriaceae

CTnscr94 est un transposon conjugué de grande taille (∼100 kb) chez les Enterobacteriaceae qui s’intègre de manière RecA-indépendante à deux sites d’attachement spécifiques dans le chromosome d’E. coli. L’un des sites de fixation a été identifié au sein de pheV, le gène structurel de tRNAphe. Le transposon code une voie de fermentation du saccharose dépendante du PTS. Il semble être le premier transposon conjugué identifié chez les bactéries entériques. Auparavant, il n’y avait qu’un seul rapport d’un transposon conjugatif putatif, R391, trouvé chez Proteus rettgeri, mais il n’a pas été bien documenté.

6.4 Mobilisation de segments d’ADN intégrés non liés par des transposons conjugués de Bacteroides: NBUs

Les NBUs, unités Bacteroides non reproductrices (10-12 kb), sont des éléments intégrés qui partagent une homologie élevée dans une région interne contenant des gènes de mobilisation (mob) et oriT. L’excision et la circularisation du NBUs sont déclenchées par le RteB fourni par des transposons conjugués. L’expression de rteB est induite par de faibles taux de tétracycline, de sorte que la présence d’un transposon conjugué et l’exposition à la tétracycline sont nécessaires à l’excision et à la mobilisation du NBUs. Les NBUs ne codent qu’une seule protéine de mobilisation capable de se lier à l’oriT, d’entailler et d’initier le transfert d’une copie simple brin à travers un pore d’accouplement fourni par le transposon conjugué. Le site cible NBU1 est situé à l’extrémité 3′ d’un gène tRNAleu. Le gène intégrase, intN1, de NBU1 est exprimé de manière constitutive. Les formes circulaires NBU sont également mobilisées par les plasmides IncP R751 et RK2. Ils peuvent être transférés de Bacteroides à E. coli et intégrés de manière non spécifique dans le génome d’E. coli.

6.5 Conclusions sur les transposons conjugués

Les transposons conjugués contribuent à la propagation des gènes de résistance aux antibiotiques chez des bactéries cliniquement importantes comme les Bacteroides et les cocci à Gram positif. Le transfert de nombreux transposons conjugués Bacteroides est stimulé par de faibles concentrations d’antibiotiques. Ainsi, les antibiotiques sélectionnent non seulement les souches résistantes, mais stimulent également le transfert de gènes de résistance. Ainsi, l’utilisation d’antibiotiques à concentration sublétale peut avoir un effet plus important sur la microflore résidente qu’on ne le pensait auparavant.

7 Autres systèmes

Un certain nombre d’autres systèmes sont remarquables pour diverses raisons, bien que peu de détails moléculaires soient disponibles sur les mécanismes de contrôle. Les plasmides IncH sont assez hétérogènes constitués d’au moins quatre sous-groupes : IncHI1, IncHI2, IncHI3 et IncHII. La génétique est mieux comprise pour le plasmide IncHI1 R27, qui présente un intérêt car il a un optimum de température de 26-30 ° C et peut fournir des informations pertinentes pour les plasmides du sol et des milieux aquatiques qui ont généralement des optima de température beaucoup plus faibles que les organismes entériques.

La région de transfert du plasmide IncI1 R64 (plasmide de 122 kb de S. typhimurium) est la plus grande caractérisée à ce jour, couvrant 54 kb. La région n’est pas simplement des fonctions de transfert contiguës puisque des gènes d’héritage stables ont également été trouvés dans le segment. Il code deux types de pilus ainsi que des fonctions auxiliaires telles que primase. Les pili épais produits sont nécessaires dans toutes les conditions tandis que les pili minces ne sont nécessaires que dans les accouplements liquides où les paires d’accouplement sont plus susceptibles de se désagréger en raison du mouvement du donneur et du receveur. Sur la base de la séquence complète de la région pil, il est proposé que les pili minces appartiennent à la famille de type IV, qui sont plus généralement associées à la fixation de bactéries pathogènes aux cellules eucaryotes. Il existe plusieurs versions du gène pilV codant la piline pour le pilus mince. Un mécanisme de contrôle inhabituel permet l’expression séquentielle de différents gènes pilV. Appelés shufflon, les réarrangements de l’ADN sont favorisés par une série de sept répétitions de 19 pb sur lesquelles agit une recombinase spécifique au site de la famille des intégrases. Les inversions à ces sites permettent toutes les combinaisons possibles des quatre segments différents, dont trois ont deux terminaisons C alternatives codées à chaque extrémité (A/A’, B/B’, C/C’). Le quatrième segment code une seule terminaison C possible. Les différentes protéines du pilus permettent l’invasion de différentes espèces hôtes de sorte que ces réarrangements contrôlent le transfert vers des hôtes spécifiques. R64 montre une régulation positive à travers deux polypeptides putatifs, TraB et TraC, qui sont nécessaires à l’expression d’un certain nombre de fonctions associées au transfert, y compris le gène du pilus mince et le gène de la primase. La région oriT est constituée d’oriT et de deux gènes, nikA et nikB qui sont transcrits à partir d’un promoteur dans la région oriT et sont donc autorégulés par le relaxosome assemblé par NikA et NikB.

Comme les plasmides de l’IncP, les plasmides de l’IncN semblent toujours maîtriser le transfert. Les gènes requis sont codés dans une région de 12 kb, comprenant 14 gènes tra: trois pour l’assemblage du relaxosome et 11 pour le Mpf, ce dernier étant similaire aux gènes IncP trb, aux gènes Ti virB et aux gènes Bordetella ptl. La maîtrise du transfert sans surcharger l’hôte est obtenue par deux gènes répresseurs, korA et korB, qui font partie de la région tra qui est organisée comme des opérons divergents à partir d’une paire de promoteurs étroitement espacés entre l’opéron korB-kikA et l’opéron traL-korA-traCDNEOFG. Ces deux promoteurs sont organisés comme des promoteurs divergents dos à dos régulés par un seul site de liaison KorA/KorB. Un troisième promoteur seul en amont de traN est également régulé par un seul site de liaison KorA/KorB. Il y a donc régulation autogène des gènes du pore d’accouplement conjugal. Aucune régulation n’est observée à moins que les deux gènes ne soient fonctionnels, ce qui fournit un moyen de coordonner les deux opérons, mais on ne sait pas si les deux protéines ou une seule se lient à l’ADN. KorB semble consister en une duplication directe d’un polypeptide avec une similitude avec la famille HN-S des protéines régulatrices de type histone. La régulation du système associé codé par les plasmides IncW n’a pas été étudiée de manière approfondie, mais il est connu que TrwA, l’une des trois protéines du relaxosome, fournit un circuit de contrôle autogène en se liant près d’oriT qui est également l’emplacement du trwAp. TrwA présente une similitude de séquence avec la protéine TraJ des plasmides IncP mais possède un motif de liaison à l’ADN similaire à celui de la protéine de plateau de F.

Un certain nombre de petits plasmides mobilisables renforcent également le principe de contrôle autogène des gènes des protéines relaxosomes. La région mob du plasmide IncQ RSF1010 à large gamme d’hôtes est englobée dans une région de 1,8 kb et code pour trois protéines qui sont nécessaires au plasmide pour exploiter le système de transfert IncP. Les gènes de MobA et de MobB se chevauchent alors que MobC est codé de manière divergente dans la direction opposée. Les promoteurs de ces gènes sont étroitement regroupés dans la région oriT, deux tirant vers mobAB et un vers mobC. La liaison des protéines du relaxosome à oriT provoque une régulation autogène. Les mutants dans la région N-terminale mobA ou dans mobC provoquent une dérépression. La protéine MobB influence également la proportion du plasmide qui existe dans le relaxosome et la durée pendant laquelle le plasmide reste dans cet état et est donc un déterminant de la fréquence de transfert. La région mob du plasmide pTF-FC2 de 12,4 kb de Thiobacillus ferrooxidans présente des similitudes remarquables avec la région oriT des plasmides IncP, tant en termes d’organisation des opérons divergents transcrits à partir de promoteurs dans la région oriT que de similarité de séquence des protéines du relaxosome. Des données récentes ont confirmé l’existence de circuits autogènes contrôlant l’expression des gènes mob et ont démontré l’importance de la protéine hôte IHF dans la détermination de la fréquence de mobilisation. D’autre part, la région mbe de ColE1, qui est très similaire à d’autres plasmides producteurs de coliques tels que ColK et ColA, ne montre aucune preuve d’autorégulation. oriT cartographie en amont des gènes mbe, séparés de celui-ci par le gène rom et donc l’existence de tels circuits créerait une organisation complexe.

8 Conclusions

L’idée selon laquelle les systèmes de transfert ont évolué grâce à la coopération de deux types de fonctions: les systèmes d’entaillage/réplication de l’ADN et les systèmes de fusion cellulaire est généralement étayée par un examen des exemples étudiés jusqu’à présent. Lorsque les gènes de transfert se trouvent en petits groupes plutôt qu’en un seul bloc, les gènes regroupés ont généralement une fonction commune. Un scénario de recrutement génique par cassette fonctionnelle peut être envisagé même si la fonction originelle du bloc génique n’était pas de favoriser le transfert conjugatif. Le plasmide IncI1 semble en être un bon exemple puisqu’il existe des blocs distincts pour les gènes oriT / relaxosomes, ainsi que les deux types de pilus – le type nécessaire pour favoriser la fusion cellulaire et le type qui fournit un moyen de rassembler les bactéries lorsqu’elles flottent librement en suspension planctonique.

Un bloc de gènes qui a été clairement acquis en tant qu’unité déjà assemblée est les fonctions mpf trouvées dans IncP, Ti, IncN et IncW, mais liées au bloc ptl de B. pertussis et au groupe de gènes cag d’Helicobacter pylori. Il y a eu des réarrangements de gènes qui peuvent avoir une signification régulatrice ou fonctionnelle, par exemple la juxtaposition de l’homologue virB11 au début de l’opéron dans les plasmides IncP et le système Tra du plasmide Ti. La régulation a été marquée sur le devant de cette région dans les plasmides de l’IncP par l’ajout de trbA ainsi que par l’acquisition d’un promoteur régulé par KorB. Dans le cas du système IncN, l’un des deux gènes régulateurs, korA, est intégré entre les deux premiers gènes de l’opéron et ne se trouve pas dans les opérons apparentés. Le recrutement ou la perte des gènes régulateurs peuvent être mieux compris lorsqu’un plus grand nombre de systèmes apparentés ont été séquencés.

Le système de régulation le plus simple trouvé est celui de la régulation autogène, dans lequel des gènes dans les blocs de fonctions de transfert arrêtent l’expression des gènes une fois l’appareil de transfert synthétisé. Les plasmides avec de tels systèmes semblent être constamment prêts pour le transfert et les systèmes jusqu’à présent étudiés ont tendance à être assez larges dans leur gamme d’hôtes. Peut-être que la disponibilité constante de nouveaux hôtes fournit au plasmide une raison d’être perpétuellement prêt pour le transfert. L’assemblage de tels circuits autogènes est clairement logique dans le cas de gènes de protéines de relaxosomes transcrits à partir de promoteurs dans la région oriT lorsque ces protéines s’assemblent pour former le relaxosome. Il est moins clair comment un circuit autogène contrôlant les gènes mpf nécessaires à l’assemblage du pilus peut détecter la présence d’un nombre approprié de pili fonctionnels.

Le niveau de régulation suivant est celui présenté par les plasmides de type F dans lesquels les gènes sont normalement désactivés. Les chances que les gènes soient activés sont faibles, il faut donc soit une longue période de temps, soit une grande population pour assurer l’apparition de bactéries capables de transférer. Si une telle bactérie rencontre un receveur, le transfert se produit et le receveur reste compétent pour le transfert pendant un certain temps. Cela permet une propagation exponentielle dans une nouvelle population de bactéries plasmidiques négatives. Un tel système de régulation peut être approprié pour les bactéries vivant dans l’intestin des mammifères où les bactéries ne rencontrent qu’occasionnellement de nouvelles populations importantes de receveurs potentiels. L’environnement de l’intestin peut être trop riche en une multitude d’espèces de bactéries pour permettre la signalisation par une voie similaire à celle trouvée dans Agrobacterium. La perpétuation de l’état de maîtrise du transfert par le processus de transfert lui-même semble être un bon moyen de contrôler l’expression des gènes de transfert en réponse à la présence de receveurs appropriés. Une stratégie alternative pour atteindre la même fin est représentée par les plasmides sensibles aux phéromones dans lesquels les receveurs potentiels produisent une phéromone qui stimule la production de substance d’agrégation. Le plasmide lui-même arrête en fait la production interne de la phéromone à laquelle il répond de sorte qu’il n’active les gènes de transfert que lorsqu’il y a des receveurs appropriés présents.

Les autres systèmes étudiés montrent une intégration étroite du phénotype et de la fréquence de transfert. Les plasmides Ti répondent à la fois aux receveurs potentiels, à la densité de la population de donneurs et à la disponibilité des nutriments. Le transfert des transposons conjugués est spécifiquement stimulé par les antibiotiques auxquels ils confèrent une résistance. Une fois qu’un système de régulation a évolué pour gérer, par exemple, la présence d’un polluant ou d’un antibiotique, les gènes qui lient l’activité de ces processus de transfert à des environnements où les gènes sont sélectionnés auront tendance à avoir un avantage car ils se répliqueront et se propageront trop lorsque l’environnement est propice, mais minimiseront leur effet sur leur hôte lorsque les conditions induisantes sont absentes.

Les connaissances détaillées qui s’accumulent maintenant nous permettent d’apprécier quels facteurs sont susceptibles de stimuler ou de limiter la propagation des plasmides. Certains types d’antibiothérapie peuvent favoriser la propagation de la résistance à d’autres membres d’une communauté mixte et poser un problème potentiel pour l’avenir, même si l’effet à court terme est de réduire l’infection. Le développement de cribles pour les composés qui entraînent une dérépression des gènes de transfert pourrait conduire à des moyens de désavantager le transport plasmidique. Dans certains cas extrêmes, par exemple les plasmides IncP, il a été démontré que l’expression excessive des gènes de transfert était létale, de sorte que de tels agents pourraient avoir un effet dramatique sur la survie des bactéries plasmidiques positives. Les problèmes actuels liés aux caractères transmis par les plasmides peuvent conduire à envisager des stratégies antibactériennes qui auraient été écartées il y a des années. Nous espérons que le matériel couvert dans cette revue pourra aider à déclencher de tels concepts nouveaux.

Remerciements

M.Z. est soutenu par une subvention de projet du Wellcome Trust (046356/Z). D’autres travaux sur les plasmides IncP dans le laboratoire des auteurs ont été soutenus par le Conseil britannique de la recherche médicale, le Wellcome Trust et le BBSRC. Nous reconnaissons l’aide de nombreux collègues pour leur fournir des informations et des suggestions utiles.

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