9 • La génétique bactérienne conjugaison, transduction, transformation
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homologue endogène. Ainsi, une souche de bactéries auxotrophes pour la valine traitée avec un lysat transducteur préparé sur une souche sauvage verra l’apparition de recombinants sauvages [val+], identifiables par étalement des réceptrices survivantes sur milieu minimum et récupération de colonies [val+]. Bien sûr, la multiplicité d’infection (nombre moyen de phages par bactérie) doit être très inférieure à 1 car une infection multiple conduirait toutes les réceptrices, notamment celles infectées par un phage transducteur, à être aussi infectées par un « vrai » phage dont l’effet est lytique. Les bactéries ne doivent jamais être infectées par plus d’un phage afin de laisser survivre les recombinants issus de l’infection par un phage transducteur apportant la séquence homologue de la séquence endogène à recombiner. La transduction est un moyen puissant de cartographie des gènes et même de cartographie fine (sites de mutations très proches, voire intragéniques). Si, par transduction, une souche porteuse de plusieurs mutations peut être recombinée pour toutes celles-ci, cela prouve qu’il y a eu cotransduction (la multiplicité d’infection est inférieure à 1) et que tous les sites de mutations sont localisés sur un fragment de génome dont la taille maximale est égale au génome viral, soit environ 100 000 pb. La cotransduction permet, en fonction des génomes donneurs et receveurs, et des fréquences des différents recombinants, de réaliser un « test trois points » et de définir entre trois sites lequel est central (chap. 6 et 12). La transduction définie ici est la transduction généralisée; la « transduction spécialisée » qui n’affecte que quelques gènes bactériens n’est pas abordée dans cet ouvrage. NB : La transduction est aussi un outil efficace pour construire des souches par transfert de mutations de l’une à l’autre.
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9.2.3 La transformation Il fallut attendre 1943 pour que Avery et McLeod, puis d’autres bactériologistes, montrent que la transformation bactérienne observée par Griffiths en 1928 chez Streptococcus pneumoniae résultait simplement de la capacité d’une souche bactérienne à laisser entrer de l’ADN exogène (on dit exogénote) nu susceptible de venir transformer le génome endogène (on dit endogénote) par recombinaison, ou de le compléter par addition, dans le cas d’un plasmide. La transformation suppose, dans les conditions naturelles, que les bactéries réceptrices soient « compétentes », un état physiologique permettant une entrée passive ou active de l’ADN exogène (le mécanisme est différent selon que les bactéries sont gram+ ou gram–). La taille de l’ADN exogène impliqué dans la transformation ne peut guère dépasser 10 000 pb et ne peut donc impliquer autant de gènes que les fragments opérant dans la transduction. Par ailleurs, la transformation est beaucoup moins efficace que la transduction, du fait que les réceptrices doivent être compétentes tandis qu’elles sont toujours, sauf exception, aptes à être infectées par un phage transducteur. La découverte de la conjugaison bactérienne et de la transduction ont fortement limité l’intérêt de la transformation comme outil d’analyse génétique.