Les phages attaquent une bactérie. Crédit :Imperial College de Londres
Les chercheurs ont découvert comment un virus utilise une attaque à deux volets contre une seule protéine pour tuer les bactéries.
Le groupe international, dirigé par des scientifiques du MRC Centre for Molecular Bacteriology &Infection de l'Imperial College de Londres, croient que leur travail pourrait finalement conduire à de nouvelles façons de lutter contre les infections bactériennes.
L'équipe a fait la découverte en étudiant un type de virus connu sous le nom de bactériophage T7, qui infecte E. coli, la bactérie qui peut provoquer une intoxication alimentaire.
Le virus, qui est des centaines de fois plus petit qu'une bactérie, cible sélectivement E.coli, détourner les fonctions biologiques de la bactérie pour produire plus de copies d'elle-même.
Précédemment, un groupe dirigé par le professeur Ramesh Wigneshweraraj du Département de médecine et le professeur Steve Matthews du Département des sciences de la vie, découvert que ce virus attaque son hôte bactérien en interférant avec la capacité d'E.coli à activer ses gènes.
Ils ont montré que le virus produit une protéine appelée Gp2 qui cible une enzyme cruciale de la bactérie connue sous le nom d'ARN polymérase (RNAP).
Cette enzyme est utilisée par les bactéries pour transcrire leur code génétique en brins d'ARN, nécessaires à la fabrication des protéines.
RNAP est déjà une cible pour certains antibiotiques comme les rifamycines, utilisé pour traiter la tuberculose et la lèpre, qui tuent les bactéries en se liant à l'enzyme et en perturbant sa capacité à fabriquer de l'ARN.
La structure de la protéine Gp5.7. Crédit :Imperial College de Londres
Dans la dernière étude, publié dans la revue Recherche sur les acides nucléiques , le groupe international, qui impliquait des chercheurs des États-Unis, Russie et Israël, a montré que le virus utilise également une deuxième protéine pour cibler RNAP - formant une attaque à deux volets contre la même cible dans E. coli.
Doubler
"Ces virus sont des tueurs assez efficaces. Ils n'ont pas de ressources à revendre, donc généralement, ils développeront une protéine pour tuer un processus, " a expliqué le professeur Wigneshweraraj. " La nouveauté de notre nouvelle recherche est que nous avons découvert qu'un virus a évolué de deux manières entièrement différentes pour attaquer la même cible bactérienne. "
Le groupe pense que la première protéine (Gp2) ne peut inhiber que les formes libres de l'enzyme – pas de transcription active de l'ADN – dans la cellule bactérienne pendant les premiers stades de l'infection.
Cependant, plus tard dans l'attaque, plus de RNAP devient disponible. Le virus produit la deuxième protéine (Gp5.7) pour cibler les enzymes restantes et terminer le travail, résultant en un processus finement réglé pour tuer la bactérie.
Le professeur Wigneshweraraj dit que bien que l'étude soit une recherche fondamentale et qu'elle soit loin d'être utilisée en clinique, l'industrie pharmaceutique pourrait utiliser la recherche pour revisiter les cibles existantes dans la cellule bactérienne en vue d'une intervention.
"Notre point de vue est qu'en étudiant ces protéines, nous pouvons obtenir une inspiration vraiment nouvelle pour trouver de nouvelles façons de lutter contre les infections bactériennes. Si nous pouvons imiter les processus utilisés par les virus, nous pourrons peut-être créer de nouvelles formes de traitement - contre des cibles antibiotiques éprouvées chez les bactéries, " a déclaré le professeur Wigneshweraraj.
Les chercheurs disent que la prochaine étape consiste à se concentrer davantage sur la façon dont Gp5.7 se lie à RNAP et à déterminer le mécanisme exact par lequel les virus détruisent les bactéries.
