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La définition du Larousse donne cette définition : Bactériophage : nom masculin, virus infectant exclusivement les bactéries.
Les bactériophages, également appelés phages, sont des virus qui infectent les bactéries. On les considère comme les prédateurs naturels des bactéries et ont un rôle important dans la régulation de leur population.
Le bactériophage dispose d’une structure relativement simple, composée d’un génome d’ADN ou d’ARN encapsulé dans une protéine appelée capside. Certains bactériophages ont également une enveloppe protéique qui les protège lorsqu’ils traversent la paroi cellulaire de la bactérie.
Les bactériophages ont une relation étroite avec leur hôte bactérien, car ils ont besoin de se reproduire à l’intérieur de celui-ci. Lorsqu’un bactériophage infecte une bactérie, il se fixe sur sa surface et injecte son matériel génétique dans la cellule bactérienne. Une fois à l’intérieur, le matériel génétique viral utilise les ressources de la bactérie pour se reproduire, produisant des centaines de copies du bactériophage. Ils détruisent alors la cellule bactérienne, libérant les bactériophages pour infecter d’autres cellules.
Un bactériophage est un virus qui infecte les bactéries. Ils ont une structure relativement simple et sont très spécifiques dans leur choix de bactéries hôtes. Les bactériophages sont les prédateurs naturels des bactéries, et jouent un rôle important dans la régulation de la population bactérienne. Découverts il y a plus d’un siècle, leur utilisation en tant qu’agents thérapeutiques est en train de faire un retour en force.
Le cycle lytique et le cycle lysogénique
Le cycle lytique commence par l’ancrage du phage sur la surface de la bactérie hôte. Cette étape est suivie de la pénétration du matériel génétique dans la cellule. Une fois à l’intérieur, le matériel génétique du phage utilise la composition cellulaire de la bactérie pour se répliquer rapidement. Les nouveaux phages assemblés dans la cellule hôte se multiplient en grande quantité. Ce qui a pour effet de faire exploser la membrane cellulaire. La bactérie est donc détruite. La destruction de la bactérie s’appelle une « lyse bactérienne ». Une fois la bactérie détruite et ouverte, cela provoque la libération de nouveaux virus « phages » qui vont infecter d’autres bactéries.
Le cycle lysogénique implique l’intégration du matériel génétique viral dans le génome bactérien, créant un prophage. Ce dernier est transmis aux cellules filles sans provoquer la lyse (destruction de la bactérie). Toutefois, en cas de stress environnemental, le prophage peut être excisé et initier le cycle lytique, aboutissant à la libération de nouveaux virus.
Le choix entre les deux modes de réplication dépend de facteurs tels que le type de phage, le type de bactérie hôte, les conditions environnementales et les événements génétiques qui peuvent induire le passage d’un mode à l’autre.
La reproduction des bactériophages
La reproduction des bactériophages est un processus crucial pour leur survie et leur propagation. Chacune des étapes de ce processus est importante pour assurer le succès de la réplication virale.
Étape 1 l’absorption
La première étape est l’adsorption. Lors de cette étape, le bactériophage se lie à la surface de la bactérie hôte en reconnaissant des récepteurs spécifiques.Chaque type de phage a une affinité différente pour les récepteurs de surface des bactéries. Cela détermine la spécificité de l’hôte pour le phage. C’est ainsi qu’il reconnaît à quelle bactérie il est connecté. Ce processus est très important pour la reproduction des bactériophages car il permet au virus de s’attacher spécifiquement à la bactérie hôte.
Étape 2 la reproduction
La deuxième étape de la reproduction des bactériophages est la pénétration. Une fois que le bactériophage s’est attaché à la surface de la bactérie hôte, il doit pénétrer à l’intérieur de celle-ci pour pouvoir se reproduire. Pour ce faire, il plante sa queue qui traverse la paroi et la membrane cellulaire. Il peut ainsi injecter son matériel génétique (ADN ou ARN) à l’intérieur de la bactérie hôte. Certains phages peuvent également entrer dans la bactérie en étant ingérés.
Cette étape est cruciale car elle permet au matériel génétique du phage de pénétrer dans la bactérie hôte, où il pourra se répliquer.
Étape 3 la réplication
La troisième étape du processus de reproduction des bactériophages est la réplication. Lorsque le matériel génétique du phage est à l’intérieur de la bactérie, il prend le contrôle de la machinerie cellulaire pour se répliquer. La bactérie est alors sous contrôle. Le phage utilise les ressources de la bactérie pour synthétiser ses propres protéines et son ADN. C’est ainsi que la bactérie, sous contrôle est maintenant obligée de fabriquer toutes les parties des nouveaux phages. Cette étape peut prendre plusieurs heures et se produire de manière exponentielle.
La réplication est une étape clé pour la production de nouveaux phages et est cruciale pour la propagation du virus.
Étape 4 l’assemblage
Dans le processus de reproduction des bactériophages, la quatrième étape est l’assemblage. Après que les bactériophages ont copié leur ADN à l’intérieur de la bactérie, ils utilisent ces composants de nouveaux phages pour les assembler. C’est ainsi qu’ils construisent de nouveaux phages. Les protéines de la tête du phage se rassemblent autour de l’ADN copié pour créer la structure du phage mature. Le phage synthétise également à ce stade les queues, les fibres et les autres parties qui lui permettent de s’attacher à d’autres bactéries. Lorsque l’assemblage est terminé, le phage est prêt à libérer les nouveaux virus.
Étape 5 la libération
La dernière étape du processus de reproduction des bactériophages est la libération. À ce stade, la bactérie hôte est détruite pour libérer les nouveaux phages. Les phages se répliquent en grand nombre à l’intérieur de la bactérie, ce qui provoque sa lyse, ou destruction de sa paroi cellulaire et de sa membrane plasmique. Les nouveaux phages sont alors libérés dans l’environnement. Ils peuvent donc infecter de nouvelles bactéries et répéter le cycle de reproduction. Certains phages peuvent aussi se libérer de la cellule hôte sans la détruire, en utilisant le bourgeonnement. Cette étape est essentielle pour la survie et la propagation des bactériophages.
En détruisant des bactéries, les bactériophages peuvent être utilisés de façon thérapeutique pour traiter des bactéries multi résistantes (cystites, ostéites, infections pulmonaires, etc.).
Cette thérapie s’appelle la phagothérapie. Pour comprendre son fonctionnement thérapeutique, cliquer sur le lien suivant : « Comment fonctionne la phagothérapie »
Pour découvrir le fonctionnement d’un bactériophage en vidéo, cliquer sur le lien suivant : L’être le plus mortel de la planète Terre : le bactériophage