Nouveau mécanisme de régulation de la division cellulaire chez la bactérie pathogène Klebsiella découverte
Un petit acide ribonucléique avec un grand impact
Klebsiella pneumoniae est l'un des pathogènes bactériens les plus courants et les plus dangereux pour l'homme, provoquant des infections du tractus gastro-intestinal, des pneumonies, des infections de plaies et même des empoisonnements du sang. Dans le but de découvrir des faiblesses de Klebsiella exploitables sur le plan thérapeutique, une équipe de recherche du pôle d'excellence Balance of the MicroverseLien externe de l'université d'Iéna a examiné de près la biologie moléculaire de la bactérie et a pu découvrir l'importance d'un petit acide ribonucléique non codant (sRNA en abrégé) pour la régulation des gènes de K. pneumoniae. Ils publient leurs résultats dans la revue "Proceedings of the National Academy of Sciences".
"Klebsiella est une bactérie importante pour la recherche pour plusieurs raisons. D'une part, cette bactérie est problématique en clinique car Klebsiella est très adaptable, capable de se multiplier rapidement et d'acquérir continuellement de nouvelles résistances en plus des résistances naturelles existantes à divers agents antibiotiques. D'autre part, on sait peu de choses sur la régulation des gènes chez Klebsiella, surtout par rapport à des espèces proches comme E. coli ou Salmonella", explique le Dr Kathrin Fröhlich, responsable de l'étude et chef du groupe de recherche junior sur la biologie de l'ARN des bactéries à l'université d'Iéna. Avec une équipe de scientifiques du pôle d'excellence, elle a analysé le transcriptome de Klebsiella à la recherche d'ARNs s inconnus jusqu'alors et d'indices sur leurs fonctions.
"En plus de nombreux ARNs déjà connus chez des bactéries apparentées, nous avons découvert plus de 50 nouveaux régulateurs potentiels", explique Eric Ruhland, premier auteur de l'étude et candidat au doctorat au Pôle d'excellence "Balance of the Microverse" à Iéna. Les chercheurs ont déterminé les partenaires d'interaction de tous ces sRNA à l'aide d'une méthode basée sur le séquençage à haut débit.
Contrôle de la division cellulaire autonome
Lors de l'analyse des paires d'ARN ainsi identifiées, l'ARN sRNA DinR a suscité l'intérêt particulier des chercheurs. "Nous avons finalement pu découvrir que DinR est produit par la cellule lorsque l'ADN est endommagé. Dans ces conditions, DinR inhibe la formation de FtsZ, une protéine structurelle importante pour la division cellulaire", explique Ruhland. DinR contrôle donc un autre mécanisme, inconnu jusqu'à présent, par lequel la bactérie peut interrompre la division cellulaire en cas de défauts dans le matériel génétique. La cellule a ainsi le temps de réparer le génome endommagé avant qu'il ne soit transmis à une autre génération de la bactérie - un mécanisme qui, du point de vue de l'évolution, sert à produire une progéniture aussi saine que possible.
"Cependant, la réparation de l'ADN est sujette à des erreurs et cette situation de stress entraîne un taux de mutation plus élevé", explique Fröhlich. Ces modifications du matériel génétique peuvent également entraîner une nouvelle résistance aux antibiotiques ou modifier la résistance de la bactérie. "À l'avenir, nous voulons comprendre comment Klebsiella traite exactement les dommages causés à l'ADN et quel rôle les ARNs jouent dans la capacité d'adaptation relativement élevée de l'espèce bactérienne, qui rend Klebsiella de plus en plus problématique dans les environnements cliniques", déclare le chef du groupe de recherche junior. "Avec cette étude, nous contribuons à une meilleure compréhension des processus biologiques moléculaires fondamentaux de Klebsiella, ce qui pourrait également ouvrir des voies pour traiter les infections de manière plus ciblée."
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
Publication originale
Eric Ruhland, Malte Siemers, Ruman Gerst, Felix Späth, Laura Nicole Vogt, Marc Thilo Figge, Kai Papenfort, Kathrin Sophie Fröhlich; "The global RNA–RNA interactome of Klebsiella pneumoniae unveils a small RNA regulator of cell division"; Proceedings of the National Academy of Sciences, Volume 121, 2024-2-20
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