Transfert horizontal de gènes : plasmides, intégrons et dissémination de la résistance

Microbiologie & immunologie · Master 1

Conjugaison, transformation, transduction, plasmides, transposons et intégrons de résistance.

Introduction

La résistance aux antibiotiques apparaît par mutation, mais se dissémine surtout par transfert horizontal de gènes (THG) entre bactéries, y compris d'espèces différentes. Les trois mécanismes classiques sont la conjugaison (contact cellulaire, plasmides conjugatifs), la transformation (captation d'ADN libre) et la transduction (transfert par bactériophages).

Les gènes de résistance sont portés par des éléments génétiques mobiles : plasmides, transposons et intégrons. Les intégrons de classe 1 capturent des cassettes de gènes par une intégrase et les expriment sous un promoteur commun, ce qui assemble des déterminants multirésistants. Des gènes comme blaCTX-M (BLSE), blaNDM (carbapénémase) ou mcr-1 (colistine) se sont répandus via des plasmides épidémiques.

La surveillance suisse (Anresis) s'appuie sur ces concepts, et l'approche One Health considère la circulation entre humains, animaux et environnement.

Objectifs d'apprentissage

Distinguer conjugaison, transformation et transduction
Décrire plasmides, transposons et intégrons comme éléments mobiles
Expliquer comment un intégron capture des cassettes de résistance
Citer des exemples de gènes de résistance plasmidiques
Expliquer l'approche One Health

Concepts clés

Conjugaison: Transfert d'ADN plasmidique par pilus et système de type IV ; principale voie de dissémination chez les entérobactéries.
Transposon: Segment d'ADN mobile via transposase ; peut insérer des gènes de résistance dans des plasmides ou chromosomes.
Intégron de classe 1: Plateforme de capture de cassettes de gènes par l'intégrase IntI1, souvent associé à des transposons.
One Health: Approche intégrant santé humaine, animale et environnementale dans la lutte contre l'antibiorésistance.

Conclusion

Le transfert horizontal rend la résistance rapidement transmissible entre espèces et milieux. Plasmides, transposons et intégrons sont les vecteurs de cette dissémination.

La maîtrise de ces mécanismes oriente la surveillance et les stratégies One Health.

Cartes

Quels sont les trois modes classiques de transfert horizontal ?: Conjugaison, transformation et transduction.
Qu'est-ce qu'un plasmide conjugatif ?: Plasmide portant les gènes tra codant un pilus et la machinerie de transfert.
Quel gène code une BLSE très répandue ?: blaCTX-M, hydrolysant les céphalosporines de 3e génération.
Que code blaNDM ?: Une métallo-β-lactamase (carbapénémase) hydrolysant les carbapénèmes.
Que confère mcr-1 ?: Une résistance à la colistine par modification du lipide A (phosphoéthanolamine).
Qu'est-ce qu'un intégron ?: Élément capturant et exprimant des cassettes de gènes grâce à une intégrase et un promoteur Pc.
Quel est le rôle des phages dans la résistance ?: La transduction peut transférer des gènes de résistance, bien que moins fréquemment que la conjugaison.
Pourquoi les plasmides de résistance persistent-ils sans antibiotiques ?: Systèmes toxine-antitoxine, mutations compensatoires et co-sélection par métaux ou désinfectants.
Que signifie la co-sélection ?: Sélection simultanée de plusieurs résistances liées sur un même élément mobile.

Glossaire

Plasmide: Molécule d'ADN circulaire extrachromosomique capable de réplication autonome.
Transposase: Enzyme catalysant le déplacement d'un transposon.
Cassette de gène: Élément circulaire contenant un gène, capturé par intégron.
Co-résistance: Gènes de résistance portés par le même élément.
BLSE: β-lactamase à spectre étendu hydrolysant les céphalosporines.
One Health: Approche conjointe santé humaine-animale-environnementale.