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L'exploration d'un génome de bactérie dévoile un nouvel antibiotique

Des chercheurs aux Pays-Bas et au Royaume-Uni ont découvert un antibiotique original en utilisant un nouvel outil pour explorer les génomes de bactéries. Les résultats, publiés dans la revue Microbiology, pourraient renforcer considérablement la lutte contre les maladies résis...

Des chercheurs aux Pays-Bas et au Royaume-Uni ont découvert un antibiotique original en utilisant un nouvel outil pour explorer les génomes de bactéries. Les résultats, publiés dans la revue Microbiology, pourraient renforcer considérablement la lutte contre les maladies résistantes à de nombreux médicaments. Cette étude est la première à utiliser une technique d'exploration du génome, sur une bactérie du genre Streptomyces. Les résultats sont le fruit du projet ACTINOGEN («Integrating genomics-based applications to exploit actinomycetes as a resource for new antibiotics»), financé à hauteur d'environ 9,4 millions d'euros au titre du domaine thématique «Sciences de la vie, génomique et biotechnologie pour la santé» du sixième programme-cadre (6e PC) pour accélérer la découverte de médicaments en développant de nouvelles approches pour exploiter des sources négligées de nouveaux antibiotiques. Streptomyces est un genre d'actinobactéries présent dans le sol et le compost, et qui sert à produire la majorité des antibiotiques d'origine naturelle actuellement sur le marché. En 2002, le séquençage du génome de l'espèce Streptomyces coelicolor a révélé 12 groupes de gènes «orphelins» dont la fonction est encore inconnue, et qui ne sont pas encore utilisés pour la fabrication d'antibiotiques. Depuis, ces gènes font l'objet de recherches intensives. Dans cette nouvelle étude, les chercheurs de l'université de Groningue au Pays-Bas et du John Innes Centre au Royaume-Uni ont utilisé une méthode d'exploration appelée «genome mining» pour rechercher les produits du groupe de gènes orphelins nommé cpk. Ils ont retiré la partie scbR2 du groupe cpk, pour l'inactiver intégralement. Ce faisant, ils ont pu évaluer comment scbR2 affecte le métabolisme de S. coelicolor. En manipulant un gène régulateur, les chercheurs ont pu activer le groupe de gène «silencieux». L'expérience a permis de découvrir un nouveau métabolite (yCPK, de couleur jaune), ainsi qu'une nouvelle substance antibiotique, baptisée abCPK. Ce nouveau composé est actif contre plusieurs souches de bactéries dont E. coli. «Cette stratégie est une méthode puissante et innovante pour rechercher de nouvelles capacités de production d'antibiotiques par les bactéries», explique le Dr Eriko Takano de l'université de Groningue. «Des infections bactériennes que l'on considérait comme bénignes et facilement guérissables sont soudainement devenues mortelles et résistantes aux médicaments actuels; aussi est-il important de découvrir rapidement de nouveaux antibiotiques efficaces.» Ces nouveaux résultats pourraient ouvrir la voie à la découverte d'antibiotiques originaux ou d'autres composés utiles, actuellement «cachés» dans le génome d'organismes producteurs de métabolites secondaires, tels que les champignons filamenteux. «Il existe plusieurs milliers de groupes de gènes non caractérisés et récemment découvert dans des séquences de génomes microbiens», commente le Dr Takano. «Un véritable trésor de médicaments potentiels s'ouvre à nous.» ACTINOGEN, un consortium paneuropéen, a associé l'expertise scientifique de nombreuses disciplines pour approfondir la compréhension de la biosynthèse d'antibiotiques, et, par là même, mieux combattre les pathogènes résistants aux médicaments.

Pays

Pays-Bas

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