446 trOiSiÈMe partie La génétique
ensuite dépend du mode de réplication, selon qu’il entame
un cycle lytique ou un cycle lysogénique. Si le virus entreprend un cycle lytique, les gènes viraux transforment immédiatement la cellule en usine de production de phages l, et
la cellule ne tarde pas à se lyser et à libérer les virus qu’elle
a fabriqués. Par contre, si le phage l amorce un cycle lysogénique, l’ADN phagique s’incorpore dans un site spécifique du
chromosome d’E. coli sous l’action de protéines virales qui
coupent les deux molécules d’ADN circulaire et les joint l’une
à l’autre. Lorsqu’il est inséré dans le chromosome bactérien de
cette façon, l’ADN viral est appelé prophage. L’un des gènes
du prophage code pour une protéine qui réprime la transcription de la plupart des autres gènes du prophage. Presque tout
le génome du phage reste donc silencieux à l’intérieur de la
bactérie. Chaque fois qu’elle se prépare à se diviser, la bactérie
E. coli réplique l’ADN du phage en même temps que le sien et
en transmet les copies à ses cellules filles. En peu de temps,
une seule cellule infectée peut donner naissance à une grande
population de bactéries portant le virus sous forme de prophage. Ce mécanisme permet à certains virus de se multiplier
sans détruire les cellules hôtes dont ils dépendent.
Le terme lysogénique indique que les prophages sont en
mesure de donner naissance à des phages actifs qui lyseront
les cellules hôtes. Ce phénomène se produit lorsque le génome
d’un phage l amorce un cycle lytique après avoir quitté le
chromosome bactérien. Le passage de l’état latent au cycle
lytique est généralement déclenché par un facteur environnemental, comme la présence de certains produits chimiques
ou de radiations à haute énergie.
Pendant la lysogénie, outre le gène de la protéine qui
empêche la transcription, quelques autres gènes du prophage
sont exprimés. L’expression de ces gènes peut modifier le
phénotype de la bactérie hôte, ce qui n’est pas sans conséquence en médecine infectieuse. Par exemple, les trois types
de bac téries responsables chez les humains des maladies
comme la diphtérie, le botulisme et la scarlatine ne seraient
pas si nocifs sans certains gènes de prophages qui déclenchent
chez les bactéries hôtes la production de toxines qu’elles ne
fabriqueraient pas en temps normal. De plus, la distinction
entre la souche d’E. coli qui réside dans notre intestin et la
souche O157:H7 qui a causé plusieurs décès par empoisonnement alimentaire semble être la présence de prophages dans
cette dernière souche.
Les cycles de réplication des virus
qui infectent les animaux
Nous avons tous été atteints d’infections virales, qu’il s’agisse
de la varicelle, de la grippe ou d’un simple rhume. Tous les
virus, notamment ceux qui causent des maladies chez les
humains et les autres Animaux, se répliquent à l’intérieur de
cellules hôtes. Chez les virus qui parasitent les Animaux, il
Libération. Le phage commande
alors la production d’une enzyme
qui digère la paroi de la bactérie ;
du liquide peut alors pénétrer
dans la cellule, qui gonfle et finit
par éclater. Elle libère de 100 à
200 particules phagiques.
5
Attachement. À l’aide de ses fibres
caudales, le phage T4 adhère à des
récepteurs spécifiques situés sur la
membrane externe de la bactérie E. coli.
1
Entrée de l’ADN du phage
et dégradation de l’ADN
de l’hôte. La gaine de la
queue du phage se contracte.
Le phage injecte alors son
ADN dans la cellule et laisse
la capside vide à l’extérieur de
la cellule. L’ADN de la cellule
subit un processus d’hydrolyse.
2
Synthèse des génomes et des
protéines du virus. Sous la direction
de l’ADN du phage et en utilisant les
enzymes de la cellule bactérienne, des
protéines et des copies du génome
phagiques sont synthétisées à partir
de composantes de la cellule hôte.
3
Assemblage. Trois jeux distincts de protéines
s’autoassemblent de façon à former les têtes,
les queues et les fibres caudales des phages.
Le génome phagique est empaqueté à
l’intérieur de la capside pendant que se
forme la tête.
4
Assemblage du phage
Tête
Queue
Fibres
caudales
c Figure 19.5 Le cycle lytique du phage T4,
un phage virulent. Le phage T4 possède environ
300 gènes, qui sont transcrits et traduits par
les structures de la cellule hôte. Une fois que
l’ADN viral a pénétré dans la cellule hôte, l’un
des premiers gènes du phage à être traduit code
pour une enzyme qui dégrade l’ADN de la cellule
hôte (étape 2). L’ADN du phage n’est pas découpé,
parce qu’il contient une forme modifiée de cytosine que l’enzyme ne reconnaît pas. L’ensemble
du cycle lytique – à partir du contact entre le
phage et la surface de la bactérie jusqu’à la lyse
de la cellule – ne dure que de 20 à 30 minutes,
à 37 C.
ensuite dépend du mode de réplication, selon qu’il entame
un cycle lytique ou un cycle lysogénique. Si le virus entreprend un cycle lytique, les gènes viraux transforment immédiatement la cellule en usine de production de phages l, et
la cellule ne tarde pas à se lyser et à libérer les virus qu’elle
a fabriqués. Par contre, si le phage l amorce un cycle lysogénique, l’ADN phagique s’incorpore dans un site spécifique du
chromosome d’E. coli sous l’action de protéines virales qui
coupent les deux molécules d’ADN circulaire et les joint l’une
à l’autre. Lorsqu’il est inséré dans le chromosome bactérien de
cette façon, l’ADN viral est appelé prophage. L’un des gènes
du prophage code pour une protéine qui réprime la transcription de la plupart des autres gènes du prophage. Presque tout
le génome du phage reste donc silencieux à l’intérieur de la
bactérie. Chaque fois qu’elle se prépare à se diviser, la bactérie
E. coli réplique l’ADN du phage en même temps que le sien et
en transmet les copies à ses cellules filles. En peu de temps,
une seule cellule infectée peut donner naissance à une grande
population de bactéries portant le virus sous forme de prophage. Ce mécanisme permet à certains virus de se multiplier
sans détruire les cellules hôtes dont ils dépendent.
Le terme lysogénique indique que les prophages sont en
mesure de donner naissance à des phages actifs qui lyseront
les cellules hôtes. Ce phénomène se produit lorsque le génome
d’un phage l amorce un cycle lytique après avoir quitté le
chromosome bactérien. Le passage de l’état latent au cycle
lytique est généralement déclenché par un facteur environnemental, comme la présence de certains produits chimiques
ou de radiations à haute énergie.
Pendant la lysogénie, outre le gène de la protéine qui
empêche la transcription, quelques autres gènes du prophage
sont exprimés. L’expression de ces gènes peut modifier le
phénotype de la bactérie hôte, ce qui n’est pas sans conséquence en médecine infectieuse. Par exemple, les trois types
de bac téries responsables chez les humains des maladies
comme la diphtérie, le botulisme et la scarlatine ne seraient
pas si nocifs sans certains gènes de prophages qui déclenchent
chez les bactéries hôtes la production de toxines qu’elles ne
fabriqueraient pas en temps normal. De plus, la distinction
entre la souche d’E. coli qui réside dans notre intestin et la
souche O157:H7 qui a causé plusieurs décès par empoisonnement alimentaire semble être la présence de prophages dans
cette dernière souche.
Les cycles de réplication des virus
qui infectent les animaux
Nous avons tous été atteints d’infections virales, qu’il s’agisse
de la varicelle, de la grippe ou d’un simple rhume. Tous les
virus, notamment ceux qui causent des maladies chez les
humains et les autres Animaux, se répliquent à l’intérieur de
cellules hôtes. Chez les virus qui parasitent les Animaux, il
Libération. Le phage commande
alors la production d’une enzyme
qui digère la paroi de la bactérie ;
du liquide peut alors pénétrer
dans la cellule, qui gonfle et finit
par éclater. Elle libère de 100 à
200 particules phagiques.
5
Attachement. À l’aide de ses fibres
caudales, le phage T4 adhère à des
récepteurs spécifiques situés sur la
membrane externe de la bactérie E. coli.
1
Entrée de l’ADN du phage
et dégradation de l’ADN
de l’hôte. La gaine de la
queue du phage se contracte.
Le phage injecte alors son
ADN dans la cellule et laisse
la capside vide à l’extérieur de
la cellule. L’ADN de la cellule
subit un processus d’hydrolyse.
2
Synthèse des génomes et des
protéines du virus. Sous la direction
de l’ADN du phage et en utilisant les
enzymes de la cellule bactérienne, des
protéines et des copies du génome
phagiques sont synthétisées à partir
de composantes de la cellule hôte.
3
Assemblage. Trois jeux distincts de protéines
s’autoassemblent de façon à former les têtes,
les queues et les fibres caudales des phages.
Le génome phagique est empaqueté à
l’intérieur de la capside pendant que se
forme la tête.
4
Assemblage du phage
Tête
Queue
Fibres
caudales
c Figure 19.5 Le cycle lytique du phage T4,
un phage virulent. Le phage T4 possède environ
300 gènes, qui sont transcrits et traduits par
les structures de la cellule hôte. Une fois que
l’ADN viral a pénétré dans la cellule hôte, l’un
des premiers gènes du phage à être traduit code
pour une enzyme qui dégrade l’ADN de la cellule
hôte (étape 2). L’ADN du phage n’est pas découpé,
parce qu’il contient une forme modifiée de cytosine que l’enzyme ne reconnaît pas. L’ensemble
du cycle lytique – à partir du contact entre le
phage et la surface de la bactérie jusqu’à la lyse
de la cellule – ne dure que de 20 à 30 minutes,
à 37 C.