Révélation d’un mécanisme ancestral des intégrons, acteurs clés de la résistance aux antibiotiques

Dans le but à terme de contrer les résistances aux antibiotiques acquises par les bactéries au cours de leur évolution, des chercheurs de l’Institut Pasteur et du CNRS sont parvenus à élucider un des mécanismes de recombinaison de l’ADN bactérien.

Le transfert de gènes de résistance entre les bactéries pathogènes peut emprunter différentes voies, mais prend toujours la forme d’un seul brin d’ADN. Parmi les principaux acteurs de ces transferts figurent les intégrons, éléments génétiques qui permettent aux bactéries d’acquérir de nouveaux gènes et ainsi de s’adapter rapidement à un stress environnemental. Les nouveaux gènes sont localisés dans une structure que l’on appelle « cassette » pour être intégrés dans le génome de la bactérie. Les réactions d’intégration des cassettes sont menées par une recombinase - l’intégrase - synthétisée par l’intégron. Ces réactions sont très atypiques d’un point de vue de la recombinaison d’ADN car le site dans les cassettes est structurellement différent des sites classiques d’autres systèmes de recombinaison.

Les intégrases se sont différenciées des autres recombinases il y a 300 millions d’années. Elles ont développé une voie de résolution inédite permettant l’intégration de nouveaux gènes sous la forme d’ADN simple brin. Sur le plan évolutif, cette voie de recombinaison est tellement différente qu’elle est plus considérée comme une innovation fonctionnelle que comme une adaptation. L’équipe de Didier Mazel, responsable de l’unité Plasticité du génome bactérien (Institut Pasteur / CNRS), a cherché à savoir si l’intégrase était uniquement spécialisée pour réaliser la recombinaison par cette nouvelle voie ou si elle était tout de même encore capable d’effectuer la recombinaison « à l’ancienne », c’est-à-dire de conserver son activité ancestrale.

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