15. A UX CONFINS DU MONDE VIVANT : VIROÏ DES, PLASMIDES ET VIRUS.L AQ UESTION DES PRIONS 451
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
d’un cycle par hydrolyse, accrochage d’un groupement chimique simple) catalysée par une enzyme
banale est suffisante. La plupart des gènes de résistance portés par les plasmides sont de ce type ; ils
sont d’ailleurs identiques à des gènes équivalents
portés par le chromosome normal (d’où ils proviennent, sans doute, après avoir été capturés grâce
à des mécanismes que nous ne détaillerons pas ici).
On peut citer quelques exemples d’enzymes
codées par les gènes plasmidiques, et fabriquées
par leurs cellules-hôtes. Les pénicillinases, sécrétées dans le milieu par les Bactéries résistantes,
modifient chimiquement les pénicillines et suppriment leur action avant même qu’elles ne parviennent aux cellules. Des enzymes de type méthylases,
phosphorylases, acétylases, etc., accrochent des
groupements divers sur la streptomycine ou le
chloramphénicol ; ainsi modifiés, ces composés ne
reconnaissent plus leur cible au sein de la cellule et
deviennent inactifs. De même, l’érythromycine
(qui inhibe la traduction en se fixant sur les ribosomes) est inactivée par le mécanisme suivant :
une méthylase plasmidique accroche des groupes
CH 3 à l’ARNr de sorte que l’antibiotique ne peut
plus se fixer à lui. La tétracycline est maintenue à
l’extérieur de la Bactérie par des protéines plasmidiques qui ont modifié dans la membrane des
transporteurs spécifiques de ce composé.
Une autre propriété, qui constitue un avantage
incontestable pour les Bactéries, est la capacité à
résister aux métaux lourds que l’on trouve dans le
sol (en particulier dans des zones polluées) ou dans
certains produits désinfectants (le mercurochrome,
par exemple). De nombreux plasmides portent des
gènes de résistance aux sels de mercure, de cadmium, de plomb, de bismuth, d’antimoine, etc. Le
mécanisme en jeu consiste ici dans la synthèse de
protéines porteuses qui chassent des ions hors de
la cellule, à travers la membrane plasmique.
Diverses substances fabriquées par les Bactéries,
et qui sont toxiques pour d’autres Bactéries ou pour
les organismes supérieurs, sont liées à la présence
de plasmides. De nombreux syndromes diarrhéiques chez l’Homme (diarrhées des nourrissons
ou des voyageurs) sont dus à des souches de E. Coli
sécrétant des entérotoxines codées par des plasmides. De même, les bactériocines sont des polypeptides sécrétés par des Bactéries pour détruire
leurs congénères ; elles ont un pouvoir bactéricide
puissant sur certaines souches, à la manière des
antibiotiques. Le plasmide Col E1, qui fut le premier plasmide connu après le facteur F, code ainsi
la colicine de E. Coli. Les cellules porteuses de ces
plasmides particuliers doivent évidemment être
protégées contre les toxines qu’elles sécrètent ; elles
synthétisent en parallèle des protéines inhibant
l’effet de leur propre poison. Tous ces composés
interviennent dans les phénomènes de compétition interspécifique et dans la régulation des équilibres au sein des microflores bactériennes.
Le dernier point concerne les fonctions métaboliques liées aux plasmides ; plusieurs caractères
biochimiques bactériens sont dus à leur présence :
synthèse de pigments, utilisation de métabolites
(citrate, lactose, saccharose, urée), ou production
de H 2 S chez divers genres. Certaines souches sont
ainsi capables de dégrader des dérivés d’hydrocarbures (octane, camphre, naphtaline), et s’avèrent
très utiles pour nettoyer les méfaits des marées
noires. Il faut signaler aussi que les gènes responsables de la fixation de l’azote atmosphérique chez
les espèces de Rhizobium symbiotiques des légumineuses sont pour la plupart portés par un plasmide de grande taille hébergé par la cellule. Les
conséquences planétaires du fonctionnement de ce
simple segment d’ADN sont considérables,
puisqu’il conduit à la fixation par les plantes de
2.10
8
tonnes d’azote par an, ce qui est bien plus
élevé que tous les apports fournis par les engrais
azotés ! Une autre Bactérie du sol doit enfin être
mentionnée : il s’agit d’Agrobacterium (genre
proche de Rhizobium) qui est responsable de
tumeurs végétales en raison de la présence, dans
son cytoplasme, d’un grand plasmide dont la particularité remarquable est de pouvoir transférer une
partie de son génome à celui de la cellule-hôte.
2. VIRUS
Ce sont des entités biologiques de très petite
taille, à structure non cellulaire et ne possédant
pas l’ensemble des propriétés attribuées généralement aux êtres vivants. Les Virus ne peuvent se
reproduire qu’au sein de cellules vivantes et sont
donc des parasites intracellulaires obligatoires ; de
ce fait, ils sont le plus souvent pathogènes. En
dehors des cellules, ils sont métaboliquement
inertes, au même titre qu’un quelconque assemblage macromoléculaire. Les Virus se rapprochent
du monde vivant car ils sont constitués des molécules qui en sont caractéristiques, et car ils possèdent un matériel génétique leur permettant de se
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
d’un cycle par hydrolyse, accrochage d’un groupement chimique simple) catalysée par une enzyme
banale est suffisante. La plupart des gènes de résistance portés par les plasmides sont de ce type ; ils
sont d’ailleurs identiques à des gènes équivalents
portés par le chromosome normal (d’où ils proviennent, sans doute, après avoir été capturés grâce
à des mécanismes que nous ne détaillerons pas ici).
On peut citer quelques exemples d’enzymes
codées par les gènes plasmidiques, et fabriquées
par leurs cellules-hôtes. Les pénicillinases, sécrétées dans le milieu par les Bactéries résistantes,
modifient chimiquement les pénicillines et suppriment leur action avant même qu’elles ne parviennent aux cellules. Des enzymes de type méthylases,
phosphorylases, acétylases, etc., accrochent des
groupements divers sur la streptomycine ou le
chloramphénicol ; ainsi modifiés, ces composés ne
reconnaissent plus leur cible au sein de la cellule et
deviennent inactifs. De même, l’érythromycine
(qui inhibe la traduction en se fixant sur les ribosomes) est inactivée par le mécanisme suivant :
une méthylase plasmidique accroche des groupes
CH 3 à l’ARNr de sorte que l’antibiotique ne peut
plus se fixer à lui. La tétracycline est maintenue à
l’extérieur de la Bactérie par des protéines plasmidiques qui ont modifié dans la membrane des
transporteurs spécifiques de ce composé.
Une autre propriété, qui constitue un avantage
incontestable pour les Bactéries, est la capacité à
résister aux métaux lourds que l’on trouve dans le
sol (en particulier dans des zones polluées) ou dans
certains produits désinfectants (le mercurochrome,
par exemple). De nombreux plasmides portent des
gènes de résistance aux sels de mercure, de cadmium, de plomb, de bismuth, d’antimoine, etc. Le
mécanisme en jeu consiste ici dans la synthèse de
protéines porteuses qui chassent des ions hors de
la cellule, à travers la membrane plasmique.
Diverses substances fabriquées par les Bactéries,
et qui sont toxiques pour d’autres Bactéries ou pour
les organismes supérieurs, sont liées à la présence
de plasmides. De nombreux syndromes diarrhéiques chez l’Homme (diarrhées des nourrissons
ou des voyageurs) sont dus à des souches de E. Coli
sécrétant des entérotoxines codées par des plasmides. De même, les bactériocines sont des polypeptides sécrétés par des Bactéries pour détruire
leurs congénères ; elles ont un pouvoir bactéricide
puissant sur certaines souches, à la manière des
antibiotiques. Le plasmide Col E1, qui fut le premier plasmide connu après le facteur F, code ainsi
la colicine de E. Coli. Les cellules porteuses de ces
plasmides particuliers doivent évidemment être
protégées contre les toxines qu’elles sécrètent ; elles
synthétisent en parallèle des protéines inhibant
l’effet de leur propre poison. Tous ces composés
interviennent dans les phénomènes de compétition interspécifique et dans la régulation des équilibres au sein des microflores bactériennes.
Le dernier point concerne les fonctions métaboliques liées aux plasmides ; plusieurs caractères
biochimiques bactériens sont dus à leur présence :
synthèse de pigments, utilisation de métabolites
(citrate, lactose, saccharose, urée), ou production
de H 2 S chez divers genres. Certaines souches sont
ainsi capables de dégrader des dérivés d’hydrocarbures (octane, camphre, naphtaline), et s’avèrent
très utiles pour nettoyer les méfaits des marées
noires. Il faut signaler aussi que les gènes responsables de la fixation de l’azote atmosphérique chez
les espèces de Rhizobium symbiotiques des légumineuses sont pour la plupart portés par un plasmide de grande taille hébergé par la cellule. Les
conséquences planétaires du fonctionnement de ce
simple segment d’ADN sont considérables,
puisqu’il conduit à la fixation par les plantes de
2.10
8
tonnes d’azote par an, ce qui est bien plus
élevé que tous les apports fournis par les engrais
azotés ! Une autre Bactérie du sol doit enfin être
mentionnée : il s’agit d’Agrobacterium (genre
proche de Rhizobium) qui est responsable de
tumeurs végétales en raison de la présence, dans
son cytoplasme, d’un grand plasmide dont la particularité remarquable est de pouvoir transférer une
partie de son génome à celui de la cellule-hôte.
2. VIRUS
Ce sont des entités biologiques de très petite
taille, à structure non cellulaire et ne possédant
pas l’ensemble des propriétés attribuées généralement aux êtres vivants. Les Virus ne peuvent se
reproduire qu’au sein de cellules vivantes et sont
donc des parasites intracellulaires obligatoires ; de
ce fait, ils sont le plus souvent pathogènes. En
dehors des cellules, ils sont métaboliquement
inertes, au même titre qu’un quelconque assemblage macromoléculaire. Les Virus se rapprochent
du monde vivant car ils sont constitués des molécules qui en sont caractéristiques, et car ils possèdent un matériel génétique leur permettant de se