| Légende : Microscope
électronique d'un Photorhabdus après cryofixation à
l'hélium liquide, déshydratation à l'éthanol
et cryosubstitution. Coloration à l'acétate d'uranyle
et au citrate de plomb. On voit notamment dans le protoplasme des inclusions
protéiniques cristallisées caractéristiques des
Photorhabdus et des Xenorhabdus
photo de Noël Boemare, UMR EMIP INRA-UMII n°1133, Montpellier
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Les équipes coordonnées
par Frank Kunst (Institut Pasteur-CNRS) et Philippe Glaser (Institut Pasteur),
responsables du Laboratoire de Génomique des Microorganismes Pathogènes
de l'Institut Pasteur ont séquencé et analysé le génome
de Photorhabdus luminescens, un chromosome circulaire contenant un
total de 4839 gènes codant des protéines.
La bactérie Photorhabdus
luminescens, initialement caractérisée par l’équipe
de Noël Boemare (INRA-Université), vit dans le tube digestif d'un
nématode. Lorsque le ver s'attaque à des larves d'insectes,
il crée de petites lésions qui permettent à la bactérie
de s'introduire dans l'hémolymphe de l''insecte. Elle sécrète
alors toute une gamme de facteurs de virulence entraînant une mort rapide
de la proie. Photorhabdus luminescens est ainsi capable d'anéantir,
portée par son vecteur, une large variété d'insectes.
Rien d'étonnant donc à
ce que les chercheurs aient identifié des gènes de toxines susceptibles
de tuer de nombreux insectes. Mais il faut préciser qu'aucun génome
bactérien aujourd'hui séquencé n'avait permis de trouver
autant de gènes de toxines entomopathogènes. Les chercheurs
ont de plus vérifié expérimentalement la toxicité
de certaines de ces protéines, qui se sont avérées, entre
autres, mortelles pour les moustiques. Ces découvertes sont donc du
plus haut intérêt pour les recherches concernant la lutte contre
les insectes nuisibles pour l'agriculture ou pour la santé humaine.
La bioconversion du corps de
la proie par des enzymes de la bactérie permet à celle-ci de
s'y multiplier tandis que le ver se reproduit, et de s'associer de nouveau
au nématode avant de quitter le cadavre de l'insecte. La bactérie
Photorhabdus luminescens doit aussi défendre le cadavre de
l'insecte des microbes qui entrent en compétition avec elle. La bactérie
sécrète pour cela des substances capables de détruire
d'autres bactéries ou des champignons. Les chercheurs ont effectivement
identifié toute une gamme de gènes codant la biosynthèse
d’antibiotiques et d’antifongiques. Ils pourraient aider au développement
de nouveaux moyens de lutte contre les maladies infectieuses.
Photorhabdus luminescens
offre donc, à la lumière de son génome, de nouvelles
pistes pour la lutte biologique contre les microbes et les insectes.
Les chercheurs ont aussi découvert
de nombreux gènes qui permettront de mieux comprendre la symbiose entre
cette bactérie et le nématode qui l'abrite. Ces connaissances
pourraient être utile à une utilisation de ce "couple"
pour la lutte biologique contre les insectes.
Ce projet a été
financé en partie par la subvension "Après-séquençage
des génomes" du Ministère de l'Economie, des Finances et
de l'Industrie.
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Source :
- "The Photorhabdus luminescens
genome reveals a biotechnological weapon to fight microbes and insect pests",
Nature Biotechnology, Novembre 2003.
Eric Duchaud1, Christophe Rusniok1, Lionel Frangeul2,
Carmen Buchrieser1, Alain Givaudan5, Séad Taourit1,
Stéphanie Bocs6, Caroline Boursaux-Eude2, Michael
Chandler7, Jean-François Charles3, Elie Dassa4,
Richard Derose8, Sylviane Derzelle3, Georges Freyssinet8,
Sophie Gaudriault5, Claudine Médigue6, Anne Lanois5,
Kerrie Powell9, Patricia Siguier7, Rachel Vincent5,
Vincent Wingate9, Mohamed Zouine1, Philippe Glaser1,
Noël Boemare5, Antoine Danchin3 et Frank Kunst1
1. Laboratoire de Génomique
des Microorganismes Pathogènes, Institut Pasteur, Paris
2. Génopole, Plate-Forme Intégration et Analyse génomiques,
Institut Pasteur, Paris
3. Unité de Génétique des Génomes Bactériens,
Institut Pasteur, Paris
4. Unité de Programmation Moléculaire et Toxicologie Génétique,
Institut Pasteur, Paris
5. Laboratoire EMIP, Université Montpellier II, INRA (UMR 1133), Montpellier
6. Atelier de Génomique Comparative, Génoscope/CNRS-UMR 80 30,
Evry
7. Laboratoire de Microbiologie et de Génétique Moléculaire,
CNRS, Toulouse
8. Bayer CropScience, Evry
9. Bayer CropScience, NC 277709, USA
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Contacts chercheurs :
Frank Kunst : Tél
: 01 45 68 88 69 - Courriel : fkunst@pasteur.fr
Noël Boemare,
INRA :Tél : 04 67 14 37 40 - Courriel : boemare@ensam.inra.fr
Contacts presse :
Institut Pasteur :
tél : 01 45 68 81 46 - Courriel : presse@pasteur.fr
CNRS : Martine
Hasler - tél : 01 44 96 46 35 - Courriel : martine.hasler@cnrs-dir.fr
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