Cycle lysogénique des bactériophages

Contrairement au cycle lytique, les phages qui infectent les bactéries par le cycle lysogène ne tuent pas immédiatement leur cellule hôte. Au lieu de cela, ils combinent leur génome avec le génome de l’hôte, permettant aux bactéries de répliquer l’ADN du phage avec le génome bactérien. La copie incorporée du génome du phage est appelée le prophage. Certains prophages peuvent se réactiver et entrer dans le cycle lytique. Cela se produit souvent en réponse à une perturbation, comme les dommages à l’ADN, mais peut également se produire en l’absence de signaux externes.

La conversion lysogène

Dans certains cas, les gènes codés par des prophages peuvent altérer le phénotype de la bactérie infectée, un processus connu sous le nom de conversion lysogène. Certains phages codent des protéines ou des toxines appelées facteurs de virulence qui peuvent faciliter les infections bactériennes. Grâce à la conversion lysogène, les bactéries normalement non pathogènes peuvent devenir très virulentes via l’infection par un phage portant des facteurs de virulence.

Par exemple, ces phages sont en grande partie responsables de la pathogénicité des espèces bactériennes qui causent le botulisme (Clostridium botulinum), la diphtérie (Corynebacterium diphtheriae) et le choléra (Vibrio cholerae). Sans conversion lysogène, ces bactéries ne causent généralement pas de maladie.

Un exemple particulièrement bien étudié de conversion lysogène est celui de la souche Escherichia coli O157:H7. Plusieurs rappels massifs d’aliments ont résulté de la contamination par E. coli O157:H7. Cette souche d’E. coli a été infectée par un phage qui code la shigatoxine (STX), qui peut provoquer des saignements intestinaux et une insuffisance rénale. Dans le cycle lysogène, la STX n’est pas produite et les bactéries ne provoquent pas de maladie. Le phage doit réintégrer le cycle lytique pour que la STX soit produite. Malheureusement, certains antibiotiques peuvent déclencher l’induction du prophage et la production de la STX qui en résulte, ce qui rend le traitement de ces infections difficile. La recherche actuelle étudie de nouvelles thérapies qui empêchent l’initiation du prophage.