Bactériophage

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Un bactériophage (ou phage) est un virus n'infectant que des bactéries. En grec, phageton signifie nourriture/consommation. On les appelle également virus bactérien.

Comme les virus qui infectent les eucaryotes, les phages sont constitués d'une enveloppe protéique externe (appelée capside) protégeant le matériel génétique (ADN ou ARN). Pour plus de 95% des phages connus, ce matériel est une molécule d'ADN double-brin d'une taille de 5 à 650 kpb et leur taille varie de 24 et 200 nm.

L’organisme responsable de la nomenclature et de la taxonomie des virus s’appelle l’International Comitee on Taxonomy of Viruses (ICTV). On observe 21 morphologies différentes chez les virus bactériens actuellement reconnus par l'ICTV. En 2000, plus 5000 bactériophages différents avaient été observés et décrits. Plus de 95% d'entre eux possédaient une queue impliquée dans l'entrée de l'ADN du phage dans la cellule bactérienne.

Les bactériophages sont présents dans l'ensemble de la biosphère. Ils ont été découverts en 1915 par un chercheur britannique, Frederick W. Twort, et, en 1917, par Félix d'Hérelle, scientifique franco-canadien. Dans les années 1940, les travaux effectués sur les bactériophages ont permis de découvrir que les acides nucléiques étaient les principaux constituants du matériel génétique. C'est de cette découverte que prit naissance le vaste domaine de la biologie moléculaire.

Les phages infectent seulement une seule bactérie spécifique. Certains phages sont virulents, c'est-à-dire qu'aussitôt qu'ils infectent une cellule, elle se met immédiatement a se reproduire et dans un court laps de temps, le phage fait exploser la cellule ce qui dégage nombreux autres phages. Le fameux microbiologiste Mark Müller a dit un jour:Les bactéries ne meurent pas, elles explosent en multiples phages. Certains bactériophages (apellés moyen phages) peuvent entrer dans un état assez innoffensif en entrant leur matériel génétique dans l'ADN de l'hôte (la bactérie) comme un rétrovirus ou comme des plasmides. Ces phages endogènes, référé comme prophages, son copier à chaque division cellulaire avec l'ensemble avec l'ADN de la bactérie. L'ADN de celle-ci n'est pas détruit, au contraire! Ses gènes peuvent être transférés par l'intermédiaire du prophage. Quand la cellule montre quelques signes de stress(cela peut vouloir dire qu'elle va bientôt mourrir) le phage endogène commence encore à être actif et commence son cycle reproductif. Ce qui en résulte c'est la multiplication du phage à l'intérieur de la cellule. Un exemple est la lambda phage de E. coli. Certaines fois, les prophages apporte quelques chose à la relation bactérie-phage quand la cellule est en dormance, en ajoutant de nouvelles fonctions au génomes de la bactérie, un phénomène apellé conversion lysogène. Un exemple connu est l'inoffensive bactérie Vibrio, quand elle est transformée par un phage, c'est elle qui cause le choléra!

Les bactériophages ont a joué un rôle important dans la biologie moléculaire et dans le clonage pour inséré l'ADN dans la bactérie. Une thérapie est possible grâce aux pahes depuis les années 1940. C'est une bonne alternative aux antibiotiques pour traiter les infections bactériennes et tuer les bactéries. C'est pour ça que les phages sont fait! Il y a une bilbiothèque pour la recherche dans une catégorie spécifique de phage et les traitements possible à la Tbilisi Institute en Georgie(pays).

Le support génomique des bactériophages (aussi appelés phages) peut être un ADN ou un ARN.

Les bactériophages sont présents partout, mais en quantité plus importante dans les excréments, le sol et les eaux d'égout.

Principales implications en médecine moderne

Dans les années 1960, des recherches de pointe menées sur les mécanismes hôte/phage par des physiologistes américains, Max Delbrück, Alfred Hershey et Salvador Luria, valurent à ces chercheurs le prix Nobel de médecine-physiologie en 1969. En 1980, le biochimiste britannique Frederick Sanger reçut le prix Nobel pour avoir réussi à séquencer l'ADN en utilisant un phage.

L'étude des phages a des implications importantes en médecine et en génétique, en particulier pour la compréhension des infections virales, des anomalies génétiques, de l'embryologie humaine, des causes du cancer et de la résistance des bactéries aux antibiotiques.

Cycles lytique et lysogénique

Tous les virus bactériophages ont un cycle lytique (infectieux) pendant lequel le virus, incapable de se reproduire par ses propres moyens, injecte son matériel génétique dans la bactérie. Grâce aux enzymes et aux ribosomes de l'hôte, le virus peut être répliqué à plus de cent exemplaires avant que l'hôte n'éclate. Mais parfois, certains bactériophages se comportent autrement. Leur matériel génétique s'intègre au chromosome de la bactérie qui le transmet à ses descendants (lysogénie). Dans un cas pour cent mille, l'ADN viral est activé et entame un cycle lytique.