L’équipe du Prof. Jan-Willem Veening, du Département de microbiologie fondamentale de la FBM, cherche à mieux comprendre comment le pneumocoque, bactérie à l’origine de diverses infections, régule sa division cellulaire. Ses travaux, publiés dans la revue «PNAS», apportent un éclairage inédit et ouvrent, potentiellement, de nouvelles pistes thérapeutiques contre ce pathogène.
Responsable d’infections telles que la pneumonie ou la méningite, le pneumocoque - de son nom latin Streptococcus pneumoniae – tue chaque année près d’un million de personnes dans le monde. Or la façon dont cette bactérie régule sa division cellulaire est encore mal comprise.
C’est sur ce sujet qu’a planché une équipe de chercheurs composée de Renske van Raaphorst (University of Groningen) et Morten Kjos (Norwegian University of Life Sciences), et dirigée par Jan-Willem Veening, professeur ordinaire au Département de microbiologie fondamentale de la Faculté de biologie et de médecine (FBM) de l’UNIL; leur étude, publiée le 3 juillet 2017 dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), apporte un nouvel éclairage sur la division cellulaire des pneumocoques.
CRISPR/Cas9: des ciseaux génétiques efficaces
Les scientifiques sont en effet parvenus à étudier le cycle cellulaire de Streptococcus pneumoniae avec un haut niveau de précision, grâce à l’usage de nouveaux outils de biologie synthétique et notamment de la technologie CRISPR/Cas9. «CRISPR/Cas9 fonctionne comme des ciseaux génétiques: il cible et coupe une zone spécifique de l’ADN. Cette technique permet ainsi de remplacer un gène par un autre ou de le modifier», détaille Jan-Willem Veening.
En utilisant la microscopie à fluorescence, les chercheurs ont ainsi pu suivre l’évolution d’un chromosome donné ainsi que de diverses protéines impliquées dans la division cellulaire des pneumocoques. Une carte détaillée des acteurs-clés impliqués dans ce cycle a ainsi pu être élaborée.
De récents travaux avaient identifié la protéine MapZ comme un «marqueur» du site au sein de la cellule, où s’amorce la division cellulaire. «Une hypothèse que notre étude contredit, démontrant que MapZ ne joue pas ce rôle, mais garantit plutôt que les cellules se divisent selon un angle plat. Car la «géométrie», la précision spatiale des processus de division cellulaire, jouent un rôle crucial pour la vie cellulaire avec, à la clé, la naissance de deux cellules filles de taille parfaitement identique», poursuit le professeur.
Vers de nouvelles pistes thérapeutiques
L’étude publiée dans PNAS montre également que l’ADN chromosomique du pneumocoque est organisé d’une façon différente de celle des autres bactéries. Elle suggère que l’endroit où s’initie, au sein de la cellule, la réplication de l’ADN sert de point de repère pour le nouveau site de division cellulaire. Un changement de paradigme par rapport aux travaux précédents qui stipulaient que la division cellulaire n’était initiée qu’une fois que la réplication de l’ADN avait démarré. «Ces nouvelles connaissances ouvrent des pistes inédites pour des stratégies thérapeutiques contre les infections par pneumocoque», conclut Jan-Willem Veening.