Expériences sur les phages et les bactéries dans l'espace révèlent des mutations uniques

Des chercheurs étudiant l'évolution microbienne à bord de la Station spatiale internationale (ISS) ont identifié des changements génétiques chez les bactéries et les virus qui diffèrent de ceux observés dans des expériences similaires sur Terre. Ces résultats mettent en évidence comment la microgravité peut influencer le développement des micro-organismes de manière non observée dans des conditions de laboratoire standard.

Les expériences menées sur l'ISS ont impliqué l'infection de bactéries E. coli avec le phage T7 pour observer les interactions entre les deux organismes dans un environnement de microgravité. L'équipe de recherche a utilisé le séquençage du génome entier pour comparer les changements génétiques survenus dans l'espace avec ceux des contrôles basés sur Terre.

Les résultats du séquençage ont indiqué que les bactériophages et E. coli ont accumulé des mutations distinctives au cours des expériences spatiales. Les mutations observées en microgravité n'étaient pas présentes dans les échantillons cultivés sous gravité normale sur Terre, suggérant que l'environnement spatial entraîne des voies évolutives uniques.

Une analyse plus approfondie s'est concentrée sur la protéine de liaison aux récepteurs du phage T7, un composant critique pour infecter les bactéries. Un scan mutational approfondi a été utilisé pour évaluer comment cette protéine a changé en réponse à l'environnement spatial, révélant des mutations spécifiques liées à une activité altérée.

Ce que montrent les chiffres

• Les expériences de l'ISS ont impliqué l'infection d'E. coli avec le phage T7
• Le séquençage du génome entier a comparé les échantillons de l'espace et de la Terre
• Le scan mutational approfondi a ciblé la protéine de liaison aux récepteurs du phage

Les tests sur Terre ont démontré que certaines des mutations de phages acquises dans l'espace étaient associées à une activité accrue contre des souches d'E. coli résistantes aux médicaments. Cela suggère que l'environnement de microgravité pourrait produire des changements génétiques ayant des applications pratiques pour lutter contre la résistance aux antibiotiques.

Les études ont également révélé que la microgravité modifiait le timing et la progression de l'infection par le phage dans les bactéries. Le début de l'infection était retardé, et les trajectoires évolutives des deux organismes divergeaient de celles observées dans des expériences au sol.

Selon les chercheurs, la microgravité offre un cadre physique et évolutif distinct qui peut révéler des combinaisons de mutations non accessibles par l'évolution en laboratoire standard. Cet environnement pourrait être utile pour découvrir de nouveaux variants génétiques ayant des avantages potentiels pour la biotechnologie ou la médecine.

Sur la base de ces résultats, l'équipe de recherche a suggéré que les adaptations résultant des expériences basées dans l'espace pourraient être utilisées pour concevoir des bactériophages avec des capacités améliorées contre les pathogènes résistants aux médicaments sur Terre. Les résultats indiquent que les environnements spatiaux offrent des opportunités d'explorer l'évolution microbienne au-delà de ce qui est possible avec des méthodes de laboratoire traditionnelles.

* Cet article est basé sur des informations publiquement disponibles au moment de la rédaction.