Les microbes du corps humain s’échangent des gènes, franchissant même les limites de leurs tissus d’origine, révèle cette étude passionnante de biologistes de l’Université de l'Illinois à Urbana-Champaign, à paraître dans les Scientific Reports. L’équipe apporte ici des preuves de ces échanges génétiques entre bactéries dans diverses parties du corps humain et à un taux semble-t-il plus élevé que celui observé dans la nature.
Certains de ces gènes semblent donc voyager – indépendamment de leurs hôtes microbiens – d'une partie du corps à un autre, les chercheurs rapportent dans la revue Scientific Reports. Des résultats issus d'une méthode d'exploration de données moléculaires conçue par Kyung Mo Kim, auteur principal et chercheur au Korea Polar Research Institute, et de chercheurs de l'Institut de biologie génomique de l'Université de l'Illinois. Cette méthode informatique complexe permet d'identifier des exemples de « transfert génétique horizontal » entre organismes et en dehors de la reproduction sexuée ou asexuée.
Le transfert horizontal de gènes est un flux d'échange majeur de données génétiques sur la Terre. Ces échanges permettent aux micro-organismes de s'adapter et de se développer, ils sont également probablement importants pour la santé humaine. « Certaines bactéries ne peuvent pas vivre en dehors de notre corps et il en est d'autres sans lesquelles nous ne pouvons pas vivre », ajoutent les chercheurs qui ont tenté de mieux comprendre ce phénomène. Cette compréhension est essentielle pour la Santé publique, car l'émergence d'agents pathogènes multirésistants résultant de la propagation horizontale de gènes résistants aux antiobiotiques est une préoccupation mondiale.
Reconstituer les transferts génétiques intervenus il y a des milliards d’années …Cette nouvelle analyse est effectuée sur des informations génomiques permettant d’aboutir à des dizaines de milliers d'arbres généalogiques de bactéries qui colonisent le corps humain. Des travaux qui ont permis à l’équipe de déterminer quels gènes ont été hérités et quels gènes résultent d’un transfert horizontal de gènes. La méthode permet d’identifier les événements de transfert qui se sont produits il y a des millions ou des milliards d'années, ajoutent les auteurs. Certains de ces événements pourraient être très anciens et même seraient survenus avant que les microbes ne colonisent le corps humain. Il se pourrait également que certaines bactéries colonisent différents sites du corps humain à différents moments de la vie. Les autres transferts pourraient résulter du transfert d'ADN bactérien d'un site à un autre, peut-être par le sang.
Une bactérie échantillonnée à partir de 6 sites du corps humain : Les micro-organismes associés aux humains sont connus pour être des acteurs clés dans le maintien de la santé humaine et du métabolisme. Les chercheurs ont calculé les taux de transfert de gènes et la direction de ces transferts (qui a transféré quoi à qui) pour plus de 1.000 génomes bactériens du Health Human Microbiome Project des National Institutes of Health. Ils identifient notamment une bactérie échantillonnée à partir de 6 sites du corps humain : l'intestin, la peau, la cavité buccale, le sang, le tractus urogénital et les voies respiratoires.
Les transferts horizontaux de gènes au sein du microbiome humain :
- ils sont environ 30% plus nombreux que sur le reste de la planète : cela suggère que nos corps constituent un terrain unique qui favorise l'innovation au niveau microbien ;
- environ 40% des échanges de gènes ont eu lieu chez des bactéries vivant dans les mêmes sites corporels ;
- les 60% restants impliquent le partage de gènes entre bactéries de différents tissus, par exemple entre des organismes intestinaux et sanguins ;
- le transfert de gène est le plus fréquent entre organismes étroitement apparentés, qu'ils occupent des tissus corporels identiques ou différents ; le partage des gènes entre les organismes situés dans différents sites corporels est plus fréquent que celui entre bactéries distantes vivant au sein de mêmes sites.
Les chercheurs ouvrent l’accès à leur outil d’analyse à d’autres scientifiques et invitent leurs collègues à participer à cet effort de compréhension de l'évolution microbienne, essentiel pour la santé humaine.
Source: Scientific Reports 11 April 2019 Horizontal gene transfer in human-associated microorganisms inferred by phylogenetic reconstruction and reconciliation
Équipe de rédaction Santélog Juin 6, 2019Rédaction Santé log
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