Publié le 10 décembre 2018
Recherche
image-de-microbiote

Un article publié dans la revue Nature Microbiology, dont les premiers auteurs sont des chercheurs de l’Université Paris-Saclay, présente un travail original d’identification de plus de 6000 gènes de résistance aux antibiotiques dans les bactéries de notre microbiote intestinal.

L’équipe européenne a développé une nouvelle méthode bioinformatique de prédiction de la fonction des gènes basée sur la structure tri-dimensionnelle des protéines qu’ils codent. En l’appliquant à un catalogue de plusieurs millions de gènes du microbiote intestinal, elle a identifié plusieurs milliers de gènes de résistance aux antibiotiques, très différents des gènes précédemment connus.

Le texte ci-dessous reprend le communiqué de presse associé à cette découverte.

Afin d’établir le recensement des gènes de résistance aux antibiotiques dans le microbiote intestinal, il n’était pas possible de se baser seulement sur la similarité de séquence de l’ADN. En effet, l’ADN des bactéries intestinales est bien différent de celui des bactéries connues, ce qui n’est pas sans poser des difficultés aux outils de prédiction des fonctions des gènes basés sur la similarité avec les séquences d’ADN connues (représentées par des lettres).

Deux gènes aux fonctions identiques peuvent avoir deux séquences d’ADN très différentes alors que les structures tri-dimensionnelles des protéines qu’ils codent sont superposables. Partant de ce constat, les chercheurs ont développé une méthode de prédiction de fonction des gènes basée sur la similarité de structure tri-dimensionnelle.

Cette méthode de prédiction tout à fait originale a permis d’identifier plus de 6000 gènes de résistance potentiels aux antibiotiques, avec une moyenne de plus de 1000 gènes de résistance par individu.

Ces prédictions dites « in silico » ont pu être vérifié au laboratoire sur certaines classes d’antibiotique comme les bêta-lactamines. De plus, la composition en gènes de résistance était très liée à la composition en espèces bactériennes, et les chercheurs ont ainsi pu identifier six groupes d’individus en fonction de leurs gènes de résistance.

Cependant, la majorité de ces gènes de résistance n’ont jamais été retrouvés ni dans des bactéries pathogènes ni sur des éléments génétiques mobiles, soutenant que leur transfert vers ces dernières est un évènement rare.

Les chercheurs ont également observé que l’exposition aux antibiotiques influait sur le contenu en gènes de résistance : une exposition courte et forte altérait la composition du microbiote intestinal et diminuait paradoxalement l’abondance des gènes de résistance. En revanche une exposition chronique était associée à une augmentation de l’abondance des gènes de résistance en parallèle ici aussi d’une altération de la composition du microbiote.

Ces résultats ouvrent de nouvelles perspectives quant au rôle des gènes de résistance du microbiote intestinal qui semblent dans leur majorité peu à risque de transférer vers des bactéries pathogènes, et qui pourraient être bénéfiques en protégeant leurs hôtes de l’impact des antibiotiques dans le microbiote intestinal.