Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

16.4: Cycle lysogénique des bactériophages
TABLE DES
MATIÈRES

JoVE Core
Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. You will only be able to see the first 20 seconds.

Education
Lysogenic Cycle of Bacteriophages
 
TRANSCRIPTION

16.4: Lysogenic Cycle of Bacteriophages

16.4: Cycle lysogénique des bactériophages

In contrast to the lytic cycle, phages infecting bacteria via the lysogenic cycle do not immediately kill their host cell. Instead, they combine their genome with the host genome, allowing the bacteria to replicate the phage DNA along with the bacterial genome. The incorporated copy of the phage genome is called the prophage. Some prophages can re-activate and enter the lytic cycle. This often occurs in response to a perturbation, such as DNA damage, but can also transpire in the absence of external cues.

Lysogenic Conversion

In some cases, the genes encoded by prophages can alter the phenotype of the infected bacterium, a process known as lysogenic conversion. Some phages encode proteins or toxins called virulence factors that can facilitate bacterial infections. Through lysogenic conversion, normally non-pathogenic bacteria can become highly virulent via infection by a phage carrying virulence factors.

For example, such phages are largely responsible for the pathogenicity of the bacterial species that cause botulism (Clostridium botulinum), diphtheria (Corynebacterium diphtheriae), and cholera (Vibrio cholerae). Without lysogenic conversion, these bacteria do not usually cause disease.

A particularly well-studied example of lysogenic conversion is that of the Escherichia coli strain O157:H7. Several massive food recalls have stemmed from contamination by E. coli O157:H7. This strain of E. coli has been infected by a phage that encodes Shiga-like toxin (Stx), which can cause intestinal bleeding and kidney failure. In the lysogenic cycle, Stx is not produced, and the bacteria do not cause disease. The phage must re-enter the lytic cycle for Stx to be produced. Unfortunately, certain antibiotics can trigger the induction of the prophage and consequent Stx production, making treatment of these infections difficult. Current research is investigating novel therapies that prevent initiation of the prophage.

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 reproduire l’ADN phage avec le génome bactérien. La copie incorporée du génome du phage est appelée le prophage. Certains prophages peuvent 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.

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 par 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 toxine shiga(Stx), qui peut causer des saignements intestinaux et une insuffisance rénale. Dans le cycle lysogène, Stx n’est pas produite, et les bactéries ne causent pas la maladie. Le phage doit réintégrer le cycle lytique pour que Stx soit produit. Malheureusement, certains antibiotiques peuvent déclencher l’induction du prophage et la production de 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.


Lecture suggérée

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter