Fonctionnement bactériophage

Les bactériophages sont des virus dont la multiplication dépend de l’infection d’un hôte bactérien. En effet ils ne sont pas capables de se reproduire par eux seuls et bien qu'ils possèdent toute l'information nécessaire, ils n’ont pas de production d’énergie, de transcription ou de traduction. On retrouve les phages vraisemblablement un peu partout dans la nature et plus particulièrement dans les égouts, les excréments et les sols. Partout où ceux-ci vivent on retrouve leurs bactéries hôtes. Leur stabilité et leur rapide reproduction contribuent à leur maintien dans un équilibre dynamique avec une population bactérienne large et variée dans n’importe quel écosystème naturel. Ces virus sont des éléments biologiques non cellulaires, dépourvus de cytoplasme et de noyau. 

Le mode de fonctionnement des phages dépend de s’ils ont un cycle lytique ou un cycle lysogénique, donc de si ils sont virulents ou tempérés.  

Les phages virulents ont un cycle de vie lytique. Pour infecter une bactérie hôte, le phage doit d'abord interagir avec des récepteurs spécifiques à la bactérie à laquelle il s’attaque. Ensuite il perfore la membrane de la bactérie grâce aux enzymes qui sont contenues dans le phage. Il est par la suite absorbé et injecté dans le génome de la bactérie, en passant par le cytoplasme grâce à l’aide des molécules contractiles du fourreau qui ont une action de « seringue ». Ensuite l’ADN bactérien est fragmenté et dégradé pendant que l’ADN du phage se réplique, puis est transcrit et traduit afin de synthétiser les futurs éléments des phages qui seront créés à la fin du cycle. Il y a ensuite la phase de maturation et d’assemblage durant laquelle a lieu l’encapsidation de l’ADN du phage initiateur. Quand les nouveaux phages sont formés il y a lyse de la bactérie hôte : mort de la bactérie et libération des phages (entre 50 et 100) dans le milieu environnant.  

Le cycle lytique dure environ 30 minutes et chaque type de phage est spécifique d’une espèce bactérienne, ce qui permet l’étape d’amarrage grâce aux récepteurs spécifiques.  

D’un autre côté il y a les phages qui ne sont pas virulents « les phages tempérés » (par exemple le Phage Lambda), qui se reproduisent durant le cycle lytique ou qui peuvent créer une association stable avec l'hôte, appelée lysogénie. Pendant le cycle lysogénique, le génome du phage s’intègre à celui de la bactérie hôte. Le génome du phage est par conséquent répliqué en même temps que les chromosomes de la cellule hôte. On appelle « prophage » l’état latent où le génome du phage est silencieux et n’est pas exprimé. Il y est création d'un état libre de type plasmide (comme c'est le cas pour le phage P1). Il est possible que ces phages reçoivent un signal, comme par exemple l’altération de l’ADN ou la lumière UV, qui leur permet de rentrer dans un cycle lytique. Si cela se passe dans des conditions de stress, les prophages peuvent exister sous forme de lysogène et produire plus de virions qui sont libérés de la bactérie. Généralement, la libération de phages provoque une mort bactérienne par lyse cellulaire, bien que les phages filamenteux soient libérés par «sécrétion» à travers la membrane externe, évitant ainsi la lyse bactérienne mais provoquant une infection chronique qui ralentit la croissance de la cellule hôte. 

Le bactériophage dit aussi virus bactériens autrement dit ce sont des virus qui s’attaque aux bactéries pour subvenir à leur reproduction car en effet ils en sont incapables de façon autonome comme les virus ils sont acellulaire. Mais même en absence de bactéries spécifique ils peuvent survire dans leur état naturel dû à leur résistance à l’environnement hostile (plus résistant que les bactéries) mais celle-ci dépend du phage car comme pour les bactéries chacun a ses caractéristiques propres.

Les bactériophages ont une grande spécificité aux bactéries, un type de phage de va s’attaqué qu’a une population spécifique de bactérie. On a donc recours à un test dit de « lysotypie « pour la sélection de phages spécifique à une population bactérienne. Cette reconnaissance de spécificité s’établie lors de la ère étape de l’infection par un bactériophage lors de l’ancrage, le phage utilise les différentes structures externes de la bactérie (flagelle, pili et autres protéines) et motif comme récepteur. Le comportement de la bactérie suite à l’infection dépend de la nature du phage qui l’a infecté. 2 comportement subsiste. 1ère issue, une fois le chromosome injecté dans l’hôte il va s’intégré directement au matériel génétique de la bactérie (absence de noyau) la bactérie va ensuite répliquer se génome viral et synthétisé toute les protéines nécessaires à la structure du phage et ce en grande quantité, on a donc une synthèse en grande quantité du même phage c’est la maturation elle dure environ 45 min. La bactérie explose littéralement en plusieurs phage (phage similaire au phage initial, ils ont tous la même spécificité) tout ce processus est appelé cycle lytique et est induit par des phage virulent.