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que les prédateurs chassent souvent en meute est un lieu commun. Les loups le faire., Les épaulards le font. Même Velociraptor, une espèce de dinosaure rendue célèbre par « Jurassic Park”, l’aurait fait. Ce sont, ou étaient, toutes des espèces intelligentes, capables d’échanger et d’interpréter des informations. Mais la logique de la chasse à la meute, selon laquelle beaucoup peuvent réaliser ce qu’un seul ne peut pas, et que les membres individuels de la meute peuvent jouer des rôles différents, ne dépend pas de l’intelligence. En effet, des preuves ont maintenant émergé que cette logique s’applique aux virus, les entités biologiques les plus simples de toutes., Il a été publié cette semaine dans Cell, par Edze Westra et stineke van Houte à L’Université D’Exeter, en Angleterre.
les virus en question sont des bactériophages, qui « chassent” les bactéries. Ils ne mangent pas à leur proie. Au contraire, ils prennent en charge son appareil génétique pour créer des répliques d’eux-mêmes, tuant l’hôte en conséquence. Pour ce faire, ils doivent pénétrer dans la paroi cellulaire d’une bactérie, puis subvertir ses défenses internes, dont il existe plusieurs. L’un des plus connus, car il est à la base d’une technologie émergente d’édition de gènes (voir article), s’appelle CRISPR., Le système CRISPR détecte et coupe l’ADN étranger. Dans la nature, un tel ADN proviendra presque toujours d’un virus. Pour contrer cela, certains bactériophages ont développé des moyens de gommer la machinerie cellulaire de CRISPR. Le Dr Westra et le Dr van Houte ont montré que, essentiellement, de tels phages collaborent. Certains font le gommage. D’autres détournent l’appareil génétique.
Le Dr Westra et le Dr van Houte ont pu déduire ce qui se passait en observant les bizarreries dans la montée et la chute du nombre de bactéries et de phages dans les cultures., À première vue, on s’attendrait à ce qu’une population de bactéries armées de CRISPR s’effondre en présence de phages contre-armés de mécanismes anti-CRISPR. Mais ce n’est pas toujours le cas. Au lieu de cela, les bactériologistes qui étudient la question ont remarqué que les phages avec des traits anti-CRISPR échouent parfois à attaquer les bactéries avec des défenses CRISPR, et meurent. Perplexes, les deux chercheurs ont décidé d’y regarder de plus près.,
pour ce faire, ils et leurs collègues ont généré une population de bactéries armées CRISPR et une autre de phages avec des traits anti-CRISPR, et ont surveillé exactement ce qui s’est passé lorsqu’ils ont introduit l’une à l’autre. Pour commencer, la densité de virus a toujours diminué. En d’autres termes, la plupart des premières attaques anti-CRISPR ont échoué. Ces attaques ratées n’ont pas laissé les bactéries indemnes cependant., Ils ont entraîné l’affaiblissement des systèmes défensifs CRISPR, un processus que les chercheurs ont pu suivre en arrêtant une attaque en milieu de parcours, en lavant les phages et en testant la capacité des bactéries restantes à couper L’ADN étranger.
Après cette chute initiale du nombre viral, si la culture a été laissée assez longtemps—et s’il y avait suffisamment de phages en premier lieu—les choses ont fini par tourner. À mesure que le nombre de bactéries aux défenses affaiblies augmentait, de plus en plus d’entre elles étaient soumises à des attaques mortelles ultérieures, entraînant la création de plus de phages., En fin de compte, à mesure que les phages se multipliaient, les bactéries étaient submergées et anéanties. Le fait que les bactéries ou les virus prévalent dépend donc des rapports initiaux des deux. Au-dessous d’un certain seuil d’abondance de phages au début, les bactéries ont prévalu; au-dessus, les virus l’ont fait.
curieusement, le succès évolutif de l’approche des phages dépend d’un deuxième phénomène—également étudié pour la première fois chez les animaux sociaux—. C’est un parent de sélection., Il repose sur le fait que le comportement génétiquement déterminé qui nuit à un individu peut néanmoins se propager s’il aide de manière disproportionnée les parents porteurs du même trait génétique. Dans le cas des phages, le mécanisme anti-CRISPR est exactement un tel trait. Certains virus qui le portent se sacrifient pour que d’autres puissent se multiplier.
comprendre cette interaction entre phages et bactéries est important, Cependant, pour des raisons au-delà de son élégance évolutive., L’un d’eux est que les phages sont considérés comme des alternatives aux antibiotiques chimiques, en particulier dans les situations où les insectes sont immunisés contre ces antibiotiques. Une seconde est que les phages sont une partie cruciale, bien que mal comprise, du microbiome intestinal, dont l’importance pour la vie humaine devient de plus en plus claire de jour en jour. Un troisième est que les interactions des phages et de leurs hôtes peuvent être analogues à celles d’autres virus et d’autres hôtes, y compris les êtres humains. Bien que les animaux n’utilisent pas CRISPR dans le cadre de leur défense contre les virus, ils ont une foule d’autres mécanismes antiviraux.,
Le Dr Westra et le Dr van Houte soutiennent que les théories sur la propagation de la maladie ne tiennent pas suffisamment compte de la possibilité que ces défenses soient endommagées et affaiblies par des attaques ratées pour déterminer les menaces posées par des types spécifiques d’agents pathogènes viraux. La surveillance de ces dommages, et la mesure dans laquelle ils rendent les organismes vulnérables à des attaques ultérieures, pourrait améliorer le contrôle de la transmission de ces maladies, ainsi que le traitement de ceux qui les attrapent.,
Cet article est paru dans la section Science& technology de l’édition imprimée sous le titre « Second-mover advantage »