Language
Country/Area
No result found
Structure étonnante du génome : pourquoi le bactériophage T4 possède-t-il 289 protéines ? Quelle est la signification de cela ?
Le virus Escherichia T4 est un bactériophage qui infecte Escherichia coli. La complexité de la structure de son génome a attiré l'attention de nombreux scientifiques. Ce virus à ADN double brin fait partie de la sous-famille des Tevenvirinae et appartient à la famille des Straboviridae. Contrairement à certains bactériophages, le virus T4 ne peut subir qu'un cycle de vie lytique et est incapable d'un cycle de vie lysogène.
Le prédécesseur du phage T4 était autrefois appelé phage T-even, qui comprend plusieurs autres souches telles que T2 et T6. Depuis les années 1940, le phage T-even est considéré comme l'un des meilleurs organismes modèles. Pourquoi un virus extrêmement complexe, comportant près de 300 gènes, est-il devenu le centre de la recherche ? Cela reflète des avancées significatives dans la recherche biologique pour comprendre la génétique et la biologie des virus.
« Le génome du bactériophage T4 mesure environ 169 kbp de long et code 289 protéines, ce qui montre sa grande complexité génomique. »
Le génome de T4 présente une redondance terminale, ce qui signifie que la longue chaîne multigénome formée lors de la réplication de l'ADN peut être coupée en plusieurs génomes à des positions non spécifiées, et ces génomes sont disposés de manière circulaire. Les dernières recherches ont montré que le génome T4 contient des séquences d’introns similaires à celles des eucaryotes. Comment cette structure du génome affecte-t-elle la fonction de T4 et quelle est son importance dans l’évolution du virus ?
La composition protéique du virus T4 est essentielle à sa capacité à attaquer et à infecter avec succès les bactéries. Sa structure se compose d'une tête icosaédrique (c'est-à-dire d'une capsule) d'environ 90 nm de large et 200 nm de long et d'une queue complexe. La structure spéciale de la queue permet à T4 de reconnaître efficacement les récepteurs de surface d’E. coli et d’injecter son propre ADN dans la cellule.
« La structure de la queue du virus T4 est plus complexe que celle de la plupart des bactériophages connus, ce qui la rend plus adaptable lors de l'infection. »
Pendant le processus d'infection, le virus T4 se lie d'abord aux récepteurs de surface de la cellule E. coli (tels que la porine OmpC et le lipopolysaccharide) via le talon de la fibre à longue queue (LTF). Lors de la liaison, un signal de reconnaissance est émis, ce qui provoque la fixation irréversible de la fibre à queue courte (STF) à la surface cellulaire. Par la suite, la pression provoquée par la contraction du manchon de la queue amène la queue du virus à percer la membrane externe bactérienne , complétant l'injection du génome.
Au cours de ce processus d’infection, T4 tente d’acquérir les ressources de la cellule hôte pour sa propre reproduction. Le cycle lytique du T4 dure environ 30 minutes à 37°C, ce qui signifie qu'une fois l'infection survenue, un grand nombre de phages progéniteurs sont produits rapidement, avec jusqu'à 100 à 150 nouvelles particules virales libérées par cellule hôte infectée.
« Le cycle lytique se déroule avec une grande efficacité, permettant à la T4 de se multiplier et de se propager rapidement au sein de son hôte. »
Au fur et à mesure que la recherche s'approfondissait, les scientifiques ont découvert que le phage T4 avait non seulement la capacité de reproduire efficacement les virus, mais qu'il possédait également un mécanisme de réparation génétique très unique. En 1946, Salvador Luria a proposé le processus de réactivation de multiplicité (RM), dans lequel deux ou plusieurs génomes viraux interagissent pour former un génome viral complet, un phénomène qui laissait entrevoir l'universalité de la réparation de l'ADN.
En repensant à l'histoire du phage T4, depuis que Fredrick Twort et Félix d'Hérelle ont découvert le bactériophage au début du 20e siècle, ce domaine a fait des progrès remarquables. À mesure que la recherche progressait après la Seconde Guerre mondiale, la T4 est devenue essentielle à de nombreuses avancées en biologie et en génétique, jetant les bases des recherches de plusieurs lauréats du prix Nobel.
En résumé, la structure complexe de plus de 289 protéines du phage T4 n’est pas seulement la clé de son infection réussie, mais a également une importance considérable dans le décodage de la génétique biologique et de la virologie du développement. Cela nous a fait réfléchir : comment une telle complexité génétique pourrait-elle affecter l’évolution et la survie d’autres formes de vie ?
