PARASEXUALITÉ

Les contaminations génétiques

Cas des virus

Le matériel génétique des virus, qu'il s'agisse d'acide ribonucléique (ARN) ou désoxyribonucléique (ADN), est, comme celui de tous les organismes, susceptible de muter. La variabilité génétique peut affecter différents caractères viraux, la thermosensibilité par exemple, c'est-à-dire l'intervalle de températures à l'intérieur duquel un virus peut se multiplier, ou bien le spectre d'hôtes, c'est-à-dire le catalogue de cellules, de tissus ou d'organismes que le virus est capable d'infecter. Ainsi, la souche « sauvage » du bactériophage T2 se multiplie dans une souche A du colibacille (Escherichia coli). Elle donne sur un tapis bactérien A des plages de lyse formées d'un petit centre clair entouré d'un halo. Cette même souche « sauvage » ne se multiplie pas et ne donne pas de plages de lyse sur un tapis de bactéries d'une autre souche du colibacille, la souche B. Certains mutants de T2 infectent également les bactéries des souches A et B. On représente par le symbole h la mutation responsable de l'élargissement du spectre d'hôtes ici constatée. D'autres mutants déterminent sur bactéries A de grandes plages sans halo. On représente par le symbole r la mutation qui modifie l'allure de la plage de lyse. Les souches mutantes r ne forment pas de plage sur bactéries B.

La parasexualité des virus est liée au fait qu'une même cellule hôte peut être infectée par plusieurs sortes de particules virales (virions). Ainsi, l'infection simultanée de colibacilles par des phages des souches r et h permet l'obtention d'une récolte virale qui contient non pas deux, mais quatre génotypes viraux. L'un des types est incapable de se multiplier dans les bactéries B et donne, sur tapis bactérien A, de grandes plages dépourvues de halo. Un second type se multiplie également dans les bactéries A et B sur lesquelles apparaissent de petites plages à halo. Ces deux premiers types sont respectivement identiques aux deux souches r et h utilisées pour réaliser l'infection mixte. Un troisième type viral est capable d'infecter les bactéries A et B sur lesquelles il forme de grandes plages sans halo. Les deux mutations r et h sont donc l'une et l'autre présentes dans ce nouveau génotype. Enfin, le dernier type ne se multiplie que dans les bactéries A sur lesquelles il forme de petites plages à halo. Identique à la souche « sauvage » de T2 ainsi reconstituée, il ne contient ni la mutation r ni la mutation h.

L'infection mixte est donc l'équivalent d'un croisement. La présence de nouveaux génotypes, dans les récoltes virales obtenues à la suite d'une infection mixte, est la manifestation d'interactions suivies, de recombinaisons génétiques qui se produisent entre les molécules d'acide nucléique viral au cours du cycle reproductif intracellulaire. Les trois étapes : cassure, réunion, réparation d'une recombinaison, sont illustrées ici par la figure 1. Le génome des virus est souvent constitué d'une unique molécule d'acide nucléique. Dans la cellule infectée, les molécules sont reproduites, mais également fragmentées sous l'action de nucléases (1^re étape). La reconnaissance des fragments complémentaires et leur réunion sont, en premier lieu, fondées sur la complémentarité des séquences des bases des deux chaînes polynucléotiques du génome viral (2^e étape). Ensuite, l'action conjuguée de différentes enzymes (nucléases, polymérases, ligases) rétablit la continuité des deux chaînes polynucléotidiques (3^e étape) et l'intégrité de la molécule. La réunion de fragments provenant de deux molécules, d'origine différente, peut ainsi donner un génome complet recombiné.

Formation d'un génome viral recombiné

Les étapes de la formation d'un génome viral recombiné. Les traits horizontaux symbolisent le squelette phosphore-sucre d'une chaîne polynucléotidique, les traits verticaux représentent les paires de bases complémentaires appariées (adénine-thymine ou guanine-cytosine). 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Cas des bactéries

Les mécanismes de parasexualité actuellement connus chez les bactéries ne consistent jamais en la fusion de deux corps bactériens. Ils comportent toujours le transfert d'acide désoxyribonucléique d'une bactérie donneuse à une bactérie receveuse. Les deux partenaires jouent donc des rôles dissymétriques. La parasexualité chez les bactéries est donc le transfert d'un fragment d'ADN d'une bactérie à une autre, éventuellement suivi d'une recombinaison qui substitue tout ou partie du fragment d'ADN exogène à l'ADN homologue endogène.

Les modalités du transfert sont diverses. La situation la plus primitive est la transformation où le transfert s'effectue sous forme d'ADN nu. Lorsque c'est un virus qui se charge du transport, on parle de transd [...]

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Formation d'un génome viral recombiné
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Transfert infectieux d'un facteur F
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Micro-organisme donneur F
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Transfert de gènes
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