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FP7

PROTECT Résultat en bref

Project ID: 327606
Financé au titre de: FP7-PEOPLE
Pays: Royaume-Uni

L'immunité CRISPR dans la vraie vie

La lutte pour la survie entre l'hôte et le parasite comprend des mécanismes de résistance rendus inefficaces par les systèmes qui ont évolué pour éluder ou éviter l'immunité. La bataille entre la bactérie qui peut provoquer la pneumonie et ses virus est un exemple vivant d'évolution de la résistance.
L'immunité CRISPR dans la vraie vie
Les virus sont le parasite ultime; sans machine adéquate pour produire les protéines, ils détournent l'ADN hôte pour se reproduire et se propager. Tout au long de l'évolution, les bactéries ont présenté des mécanismes de résistance, et probablement celui étudié le plus récemment est le système CRISPR/Cas.

Le projet PROTECT (Prokaryotic evolution of CRISPR targeting), financé par l'UE, a étudié l'importance biologique du système CRISPR/Cas dans le Pseudomonas aeruginosa dans des conditions écologiques réelles. Malgré une connaissance approfondie de la biochimie du système, sa pertinence évolutionnaire face aux virus infectieux, phages, est encore relativement inconnue.

En utilisant des mutants de désactivation du système CRISPR-Cas, les chercheurs ont étudié les effets de la concurrence entre les bactéries et les phages DMS3 dans des environnements à nutriments élevés et faibles. Comme prévu, en raison des «coûts» différents, avec une faible exposition phage, le système CRISPR-Cas est privilégié. À une exposition élevée toutefois, l'immunité induite par une modification de surface est la meilleure d'un point de vue de survie.

Une surprise était qu'après quelque 700 générations de bactéries, la coévolution était très courte et le phage s'est éteint très rapidement. Selon des modèles précédents, la résistance basée sur le CRISPR devrait favoriser la survie de l'hôte et du parasite car le virus évolue pour surmonter l'immunité CRISPR. Toutefois, sur la base d'une analyse théorique et d'expériences, les chercheurs ont découvert que la spécificité du processus d'infection couplée à une diversité d'allèle CRISPR élevée était nécessaire pour ce faire.

Les chercheurs ont également étudié la dynamique et la séquence des écarteurs dans le CRISPR où des séquences d'ADN étranger sont intégrées pour fournir une immunité spécifique de la séquence. Le séquençage a révélé une duplication des écarteurs et une perte occasionnelle de matériel génétique pendant l'expérience de coévolution.

La courte coévolution des bactéries et de ses phages montre qu'il y a une incapacité à surmonter l'immunité CRISPR par mutation individuelle. Les chercheurs suggèrent que l'évolution des protéines anti-CRISPR est favorisée pour bloquer ce système immunitaire spécifique.

PROTECT a diffusé ses travaux dans des articles publiés dans des magazines de pointe tels que Current Biology et Nature Reviews Microbiology. Les recherches du projet devraient avoir des applications dans la lutte contre la résistance antimicrobienne et la thérapie des phages.

Informations connexes

Mots-clés

CRISPR, virus, Pseudomonas aeruginosa, phages, coévolution
Numéro d'enregistrement: 183021 / Dernière mise à jour le: 2016-07-18
Domaine: Biologie, Médecine