Une bactérie rend les insectes mâles stériles à moins que la femelle ne soit porteuse de la même bactérie. Les scientifiques souhaitent l’utiliser dans la lutte contre les maladies virales telles que la dengue et le Zika.
Le paludisme, la fièvre jaune, la dengue, le Zika et le chikungunya sont maladies transmises par les moustiques qui causent environ deux millions de décès chaque année. Il n’est pas étonnant que les chercheurs recherchent fébrilement des méthodes permettant d’éradiquer les agents pathogènes du monde. Cela peut être fait avec l’aide des bactéries Wolbachia pipientis et ses gènes viraux, qui rendent les insectes mâles stériles dans certaines conditions. Des scientifiques de l’Université d’État de Pennsylvanie ont découvert plus de détails sur le mécanisme ingénieux à l’origine de ce phénomène et ont publié des articles à ce sujet. Science.
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Des effets étranges
D’abord, un peu de contextualisation. Wolbachia pipientis est une bactérie présente chez près de la moitié de toutes les espèces d’insectes. Il vit dans les organes reproducteurs des femelles et des mâles et y cause d’étranges problèmes. Par exemple, certaines guêpes ne produisent une progéniture femelle qu’après infection par la bactérie.
Chez les mâles des mouches des fruits et des moustiques, la bactérie est capable de manipuler les spermatozoïdes. Il le fait à l’aide de deux gènes viraux, Cif A et Cif B, qu’il a reçus lors d’une infection par le virus prophage WO.
Des œufs qui n’éclosent pas
Comme un homme avec Wolbachia s’accouple dans son sperme avec une femelle qui possède également la bactérie, ce qui conduit à une reproduction réussie. Tous les descendants sont donc porteurs du microbe. Mais les choses tournent mal quand le même mâle le fait avec une femelle qui ne le fait pas. Wolbachia dans ses organes reproducteurs.
Les spermatozoïdes ont alors plus de difficulté à féconder les ovules et les ovules fécondés qui naissent entraînent : oeufs qui n’éclosent pas. En d’autres termes : les bactéries rendent le moustique mâle infertile, mais seulement les femelles dépourvues du microbe. De cette façon, tu peux Wolchachie accélérer sa propagation au sein de la population de moustiques.
Libérer les moustiques
Il y a plus. Parce qu’une autre superpuissance de Wolbachia c’est qu’il propage des maladies provoquant Les virus à ARN, comme Zika et la dengue. Les moustiques porteurs de la bactérie ne transmettent pas le virus aux personnes qu’ils piquent. Comment cela est possible est encore inconnu.
Les deux caractéristiques notables de Wolbachia – la stérilité contrôlée et le blocage de la propagation du virus – nous conviennent bien sûr bien. Plusieurs projets sont désormais en cours dans le monde (au sein du Programme mondial contre les moustiques) dans lequel sont libérés des essaims de moustiques porteurs de la bactérie. L’espoir est de réduire ainsi les maladies virales.
Transformation du sperme
Voilà pour le fond. Les chercheurs actuels, dirigés par Rupinder Kaur et Seth Bordenstein, voulaient découvrir comment Wolbachia manipule le sperme des mouches des fruits. Ils ont zoomé sur une phase cruciale de la production de spermatozoïdes dans les testicules. Au cours de cette phase, l’ADN est conditionné dans le spermatozoïde et change de forme ; de la forme d’un canoë au célèbre « têtard ».
De virusgenen Cif A dans Cif B dans Wolbachia produisent des protéines qui influencent cette transformation des spermatozoïdes. En utilisant la microscopie et des drapeaux fluorescents sur les protéines, les chercheurs ont découvert que les spermatozoïdes contenant la bactérie – ou les protéines Cif seules – subissaient beaucoup plus de dommages à l’ADN au cours de cette phase.
Une photo microscopique montrant le Wolbachiabactéries dans les testicules d’une mouche des fruits. Image : Rupinder Kaur, État de Penn.
Sauver des amis
Mais comment ces protéines Cif font-elles cela ? Kaur, Bordenstein et leurs collègues ont découvert qu’ils coupaient de longues molécules d’ARN comme des ciseaux. Cet ARN spécifique fonctionne pour activer d’autres gènes nécessaires à la réparation de l’ADN. La bactérie intervient donc dans la reproduction des insectes mâles en paralysant des gènes essentiels à la formation des spermatozoïdes.
Cela explique l’infertilité de ces mâles. Mais pas pourquoi tout s’arrange avec les femmes qui le font aussi Wolbachia avoir. Apparemment, les bactéries présentes dans les ovules ont trouvé un moyen de « sauver » les spermatozoïdes transportés par leurs « amis », afin d’assurer leur propre propagation.
Notes annexes
«Cette étude montre magnifiquement comment deux gènes viraux présents dans une bactérie vivant chez un insecte peuvent influencer la reproduction de ce dernier», explique l’expert en insectes Marcel Dicke de l’Université et de la recherche de Wageningen. “On dirait un matriochkatoujours une poupée plus petite dans la poupée que vous ouvrez.
Les chercheurs pensent que leurs résultats pourraient être utilisés pour déterminer la Wolbachia peut être encore mieux utilisé dans la lutte contre les insectes nuisibles, tels que le Zika et les moustiques porteurs de la dengue. “C’est une idée intéressante, mais je dois faire des commentaires importants”, déclare Dicke. « Bien qu’il s’agisse des mêmes espèces bactériennes que celles présentes chez de nombreuses espèces d’insectes différentes, on sait que les effets de Wolbachia pipientis eux-mêmes peuvent être très différents. Par exemple, parce qu’il y a différentes tribus dans le jeu. »
“De plus, on ne sait pas si l’espèce d’insecte a une influence sur la vie de la bactérie et sur l’activité des gènes viraux qu’elle contient”, poursuit-il. «En bref, de nombreuses recherches devront encore être menées pour étudier les mécanismes des gènes du virus chez les bactéries des moustiques. Et avant de pouvoir l’appliquer, il faudra également étudier les effets écologiques.»
Sources: Science, Penn State via EurekAlert!
2024-03-08 11:00:22
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