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Ces dernières années, l'émergence mondiale de bactéries multirésistantes est devenue un problème de santé publique majeur et une priorité pour la recherche en microbiologie. La propagation de cette résistance provient principalement de la capacité des bactéries à s'échanger du matériel génétique porteur de résistances aux antibiotiques. Étudier les processus de transfert d'ADN d'un point de vue fondamental reste donc nécessaire pour trouver de nouvelles solutions de lutte contre la dissémination de la résistance aux antimicrobiens et prévenir l'émergence de nouvelles bactéries multirésistantes.
Les scientifiques ont pu filmer le processus de transfert d'ADN en temps réel à l'échelle de la cellule unique et révéler la chronologie spatiale et temporelle de l'événement d'acquisition. Il a ainsi été mis en évidence chez la bactérie Escherichia coli qu'en deux minutes seulement l'ADN est complètement transféré d'une bactérie à une autre et qu'en moins d'1 heure le matériel génétique est de nouveau autonome pour se transférer à nouveau dans une autre bactérie, permettant ainsi une propagation rapide et exponentielle de la résistance. Grâce au suivi en temps réel par microscopie, cette étude révèle également une stratégie moléculaire de ces éléments d'ADN mobiles qui programment de manière temporelle et séquentielle la production des facteurs impliqués dans leur établissement, leur maintien et leur dissémination.
La microscopie pour comprendre la propagation de résistance entre bactéries
Vidéo: Imagerie microfluidique en temps réel montrant la production à partir du plasmide d'une protéine verte (SsbF-sfGFP) une fois le plasmide transféré dans la bactérie réceptrice rouge.
La bactérie réceptrice produit une protéine rouge (ParB-mCh) diffuse dans le cytoplasme en absence du plasmide qui forme un focus concentré rouge une fois le plasmide transféré et établi dans la cellule receveuse.
Le film représente plusieurs canaux de fluorescence du même cadre d'image. Merge: contraste de phase, fluorescence verte SsbF-sfGFP et rouge ParB-mCh; SsbF-sfGFP ParB-mCh: fluorescence verte et rouge, ParB-mCh: fluorescence rouge; SsbF-sfGFP: fluorescence verte.
Pour en savoir plus:
Real-time visualisation of the intracellular dynamics of conjugative plasmid transfer
Agathe Couturier, Chloé Virolle, Kelly Goldlust, Annick Berne-Dedieu, Audrey Reuter, Sophie Nolivos, Yoshiharu Yamaichi, Sarah Bigot and Christian Lesterlin.
Nat. Com. 2023. DOI:10.1038/s41467-023-35978-3.