La transformation génétique naturelle est un mécanisme de transfert horizontal d’ADN qui promeut le brassage de l’information génétique chez les bactéries. Dans ce travail conduit chez Streptococcus pneumoniae (le pneumocoque), un pathogène opportuniste majeur de l’homme, Calum Johnston, Rachel Hope, Anne-Lise Soulet, Marie Dewailly, David De Lemos et Patrice Polard (LMGM-CBI) ont visualisé en temps réel par microscopie à fluorescence comment s’initie l’intégration de l’ADN dans le génome lors de la transformation. De manière inédite, ils ont révélé que la recombinaison de l’ADN internalisé dans les cellules s’amorce spécifiquement sur les fourches de réplication du génome..
Figure : Les nucléofilaments de RecA du mécanisme de recombinaison homologue de l’ADN de la transformation génétique du pneumocoque s’assemblent via l’action de la protéine DprA sur les fourches de réplication du génome.
Les images de microscopie à fluorescence montrent une colocalisation entre DprA et la machinerie de réplication du génome, ainsi qu’un filament de RecA qui émane d’une colocalisation avec cette même machinerie de réplication. La partie droite de la figure schématise le cheminement de l’ADN transféré dans la cellule lors de la transformation : l’ADN exogène internalisé sous forme d’ADN simple-brin est pris en charge par l’action combinée de DprA et de RecA pour générer sur les fourches de réplication du génome le nucléofilament de RecA initiateur de la recombinaison, accédant ainsi idéalement au génome pour la recherche d’une séquence complémentaire.
En savoir plus :
The RecA-directed recombination pathway of natural transformation initiates at chromosomal replication forks in the pneumococcus.
Johnston CHG, Hope R, Soulet AL, Dewailly M, De Lemos D, Polard P., PNAS, 2023, Feb. doi: 10.1073/pnas.2213867120
Contact : Patrice Polard