les bactériophages sont des virus qui infectent et se répliquent dans une bactérie. Les phages tempérés (tels que le phage lambda) peuvent se reproduire en utilisant à la fois le cycle lytique et le cycle lysogénique. Via le cycle lysogénique, le génome du bactériophage n’est pas exprimé et est plutôt intégré dans le génome de la bactérie pour former le prophage. Puisque l’information génétique du bactériophage est incorporée dans l’information génétique de la bactérie en tant que prophage, le bactériophage se réplique passivement lorsque la bactérie se divise pour former des cellules de bactéries filles., Dans ce scénario, les cellules de bactéries filles contiennent du prophage et sont connues sous le nom de lysogènes. Les lysogènes peuvent rester dans le cycle lysogène pendant de nombreuses générations, mais peuvent passer au cycle lytique à tout moment via un processus appelé induction. Au cours de l’induction, l’ADN prophage est excisé du génome bactérien et est transcrit et traduit pour fabriquer des protéines de revêtement pour le virus et réguler la croissance lytique.
l’organisme modèle pour étudier la lysogénie est le phage lambda., L’intégration de Prophage, le maintien de la lysogénie, l’induction et le contrôle de l’excision du génome du phage dans l’induction sont décrits en détail dans l’article lambda phage.
compromis de remise en forme pour les bactériesmodifier
les bactériophages sont parasites car ils infectent leurs hôtes, utilisent des machines bactériennes pour se répliquer et, finalement, lysent les bactéries. Les phages tempérés peuvent entraîner des avantages et des inconvénients pour leurs hôtes via le cycle lysogénique. Au cours du cycle lysogénique, le génome du virus est incorporé comme prophage et un répresseur empêche la réplication virale., Néanmoins, un phage tempéré peut échapper à la répression pour se répliquer, produire des particules virales et lyser les bactéries. Le phage tempéré échappant à la répression serait un inconvénient pour les bactéries. D’autre part, le prophage peut transférer des gènes qui améliorent la virulence de l’hôte et la résistance au système immunitaire. En outre, le répresseur produit par le prophage qui empêche l’expression des gènes prophage confère à la bactérie hôte une immunité contre l’infection lytique par des virus apparentés.,
Un autre système, arbitrium, a été récemment décrit pour les bactériophages infectant plusieurs espèces de bacilles, dans lequel la décision entre lyse et lysogenèse est transmise entre bactéries par un facteur peptidique.
conversion Lysogènemodifier
dans certaines interactions entre phages lysogènes et bactéries, la conversion lysogénique peut se produire, ce qui peut également être appelé conversion de phage. C’est lorsqu’un phage tempéré induit une modification du phénotype de la bactérie infectée qui ne fait pas partie d’un cycle de phage habituel., Les changements peuvent souvent impliquer la membrane externe de la cellule en la rendant imperméable à d’autres phages ou même en augmentant la capacité pathogène de la bactérie pour un hôte. De cette façon, les bactériophages tempérés jouent également un rôle dans la propagation des facteurs de virulence, tels que les exotoxines et les exoenzymes, parmi les bactéries. Ce changement reste ensuite dans le génome des bactéries infectées et est copié et transmis aux cellules filles.
survie Bactériennemodifier
la conversion Lysogénique a montré qu’elle permet la formation de biofilm chez les souches de Bacillus anthracis de B., anthracis guéri de tous les phages ont été incapables de former des biofilms, qui sont des communautés bactériennes adhérées à la surface qui permettent aux bactéries de mieux accéder aux nutriments et de survivre aux stress environnementaux. En plus de la formation de biofilm chez B. anthracis, la conversion lysogénique de Bacillus subtilis, Bacillus thuringiensis et Bacillus cereus a montré une augmentation du taux ou de l’étendue de la sporulation. La Sporulation produit des endospores, qui sont des formes métaboliquement dormantes des bactéries qui sont très résistantes à la température, aux rayonnements ionisants, à la dessiccation, aux antibiotiques et aux désinfectants.,
virulencedit bactérien
Il a également été démontré que les bactéries Non virulentes se transforment en pathogènes hautement virulents par conversion lysogénique avec les facteurs de virulence transportés sur le prophage lysogénique. Les gènes de Virulence portés dans les prophages en tant qu’éléments génétiques autonomes discrets, connus sous le nom de crétins, confèrent un avantage à la bactérie qui profite indirectement au virus en améliorant la survie du lysogène.
exemples:
- Corynebacterium diphtheriae produit la toxine de la diphtérie uniquement lorsqu’elle est infectée par le phage β., Dans ce cas, le gène qui code la toxine est porté par le phage, pas la bactérie.
- Vibrio cholerae est une souche non toxique qui peut devenir toxique, produisant une toxine cholérique, lorsqu’elle est infectée par le phage CTXφ.
- Shigella dysenteriae, qui produit la dysenterie a des toxines qui tombent dans deux grands groupes, Stx1 et Stx2, dont les gènes sont considérés comme faisant partie du génome des prophages lambdoïdes.
- Streptococcus pyogenes, produit une exotoxine pyrogène, obtenue par conversion lysogène, qui provoque de la fièvre et une éruption rouge écarlate, la scarlatine.,
- certaines souches de Clostridium botulinum, qui provoque le botulisme, expriment la toxine botulique à partir de gènes transmis par phage.
prévention de l’induction lysogènemodifier
des stratégies de lutte contre certaines infections bactériennes en bloquant l’induction du prophage (la transition du cycle lytique au cycle lysogénique) en éliminant les agents d’induction in vivo ont été proposées. Les espèces réactives de l’oxygène (ROS), telles que le peroxyde d’hydrogène, sont des agents oxydants puissants qui peuvent se décomposer en radicaux libres et causer des dommages à l’ADN aux bactéries, ce qui empêche l’induction du prophage., Une stratégie potentielle pour lutter contre l’induction du prophage consiste à utiliser le glutathion, un antioxydant puissant qui peut éliminer les intermédiaires des radicaux libres. Une autre approche pourrait être de provoquer une surexpression du répresseur CI puisque l’induction de prophage ne se produit que lorsque la concentration de répresseur CI est trop faible.