Tel l’atterrissage du Curiosity sur Mars, voici le “bacterrissage” d’un virus et sa procédure d’infection d’une bactérie commune, une merveille de technologie microscopique naturelle prise sur le vif.

La vidéo plus bas présente le détail des modifications dans la structure d’un virus bactériophage, alors qu’il infecte une bactérie E. coli.

Pour infecter une cellule, un virus doit être capable d’en trouver une appropriée, puis d’éjecter le matériel génétique dans son hôte. Ce processus a été observé dans un virus appelé T7 et visualisé par Ian Molineux, professeur de biologie à la Faculté des sciences naturelles de l’Université du Texas à Austin et ses collègues.

Lors de la recherche de sa proie, le virus étend rapidement une ou deux des six fibres ultraminces qui agissent comme des palpeurs. Elles sont normalement repliées à la base de sa tête. Une fois qu’un hôte approprié a été localisé, le virus se comporte un peu comme le Curiosity sur Mars, il étend ses fibres pour marcher au hasard sur toute la surface de la cellule afin de trouver un site optimal pour l’infection.

Suite à la sélection du site de l’infection, le virus passe par une phase de changement important dans sa structure : il éjecte une partie de ses protéines à travers la membrane cellulaire de la bactérie, en créant ainsi une voie d’accès à l’intérieur afin d’y faire passer son matériel génétique.

Une fois que l’ADN viral a été injecté, le tube de protéine s’effondre et la membrane cellulaire infectée se referme. La technique d’infection, employée ici, comporte beaucoup d’éléments qui sont spécifiques au virus T7 et c’est la première fois que des chercheurs capturent les images d’un virus déployant sa queue directement dans une cellule.

Ils ont fait cette découverte en utilisant une combinaison de génétique et de cryo-electron tomographie pour rendre visible le processus infectieux. Similaire dans la fonction à la tomodensitométrie, la cryo-electron tomographie permet aux chercheurs d’étudier les objets d’un diamètre d’un millième de l’épaisseur d’un cheveu humain.

Leur recherche, publiée cette semaine (lien plus bas), a radicalement changé la compréhension que les scientifiques avaient de la façon dont un virus change physiquement quand il infecte une cellule.

Par exemple, avant cette étude, les chercheurs ne savaient pas que les “jambes” d’un bactériophage étaient liées à la tête du virus avant qu’il entre en contact avec la cellule. Comme le montre maintenant le modèle, les jambes sont individuellement déployés comme des palpeurs, aidant le virus à trouver une victime appropriée pour ensuite s’y accrocher.

L’année dernière nous avions pu découvrir ensemble une technique similaire employée également par un bactériophage dont “l’aiguille” avait été analysée par une équipe de l’École polytechnique fédérale de Lausanne : Comment les virus attaquent les bactéries avec une arme en fer chargée. (Vidéo).

De plus, les chercheurs ont maintenant confirmé que les phages “marchent” sur la surface de la cellule alors qu’ils s’efforcent de se stabiliser afin de s’aligner correctement en prévision de la prochaine phase, l’éjection de l’ADN dans l’hôte.

L’étude publiée et largement consultable sur Science : The Bacteriophage T7 Virion Undergoes Extensive Structural Remodeling During Infection.