Colloque

Une activité catalytique adventice favorise l'émergence d’un repliement protéique SH3 en tant que mécanisme de résistance antibiotique

Claudèle Lemay-St-Denis

Membre a labase

Claudèle Lemay-St-Denis : Université de Montréal

Résumé de la communication

Le repliement SH3 est un domaine protéique très répandu. Diverses protéines se servent de ce petit domaine promiscuitaire pour se lier aux protéines, à l'ARN, à l'ADN ou aux métaux. Ici, nous étudions l'évolution du seul repliement SH3 suffisant pour catalyser une réaction chimique : le domaine DfrB. L'enzyme DfrB a été identifiée dans les années 1970 pour sa capacité à procurer de la résistance à l'antibiotique triméthoprime. Étonnement, son origine évolutive est inconnue. Pour combler les lacunes dans le chemin que l'enzyme DfrB aurait pris pour émerger dans le résistome, nous avons exploré diverses bases de données de protéines non caractérisées. L'exploration de l'espace de séquence de la DfrB suggère qu’elle est originaire des Alphaproteobacteria. Grâce à de la caractérisation enzymatique et biophysique, nous avons démontré que des protéines putatives ayant des contextes structuraux divers et partageant une homologie de séquence avec la DfrB peuvent recréer l'environnement du site actif de la DfrB. Nos résultats indiquent que la pression sélective due à des décennies d'utilisation généralisée du triméthoprime a favorisé l'intégration du domaine DfrB dans le résistome. Ce travail apporte les premiers indices sur le chemin évolutif qu’aurais pris le domaine DfrB vers le résistome moderne. Cette recherche approfondit notre connaissance de l'évolution des mécanismes de résistance aux antimicrobiens.

Résumé du colloque

Le problème de l’origine de la vie est l’une des thématiques scientifiques contemporaines ayant fait couler le plus d’encre dans les dernières décennies. De nombreuses hypothèses ont été avancées au fil du temps pour rendre compte de cette transition du non-vivant au vivant, reflétant un intérêt qui transcende les disciplines. Or malgré la quantité de travaux publiés sur le sujet, aucun cadre explicatif n’a encore réussi à cerner de manière exhaustive les mécanismes par lesquels le passage du non-vivant au vivant a pu s’effectuer — tant de manière historique sur Terre, que de manière générale et hypothétique sur d’autres mondes.

Bon nombre de questions restent pour le moment sans réponse, notamment celles d’une définition en bonne et due forme du vivant, des conditions requises ou favorisant son émergence, du processus par lequel le vivant émerge du non-vivant, et des caractéristiques du vivant détectables à l’aide des instruments développés en astrophysique. Apporter des éléments de réponse à ces questionnements nécessite assurément un effort multidisciplinaire, où les contributions des diverses branches de la physique, de la chimie, de la biologie et de la philosophie sont essentielles.

Fondamentalement interdisciplinaires, les investigations portant sur les conditions et mécanismes ayant mené au vivant sur Terre sont ainsi également liées à la recherche d’autres formes de vie ailleurs dans l’Univers. En ce sens, les tentatives d’explication de passage du non-vivant au vivant, tout comme les efforts déployés quant à la détection de biosignatures sur des exoplanètes recoupent de multiples disciplines scientifiques. Le problème de l’origine du vivant constitue en ce sens l’occasion idéale de faire intervenir un dialogue entre les approches plus observationnelles — notamment en astrophysique et en biologie théorique, telles que celles en biologie synthétique, en microbiologie ou en biochimie.

Les avancées scientifiques dans le domaine d’instruments de détection astrophysiques tels que le télescope spatial James Webb, dont l’un des objectifs scientifiques principaux est la caractérisation d’atmosphères exoplanétaires, nous rapprochent inexorablement de l’éventualité d’une première détection de vie à l’extérieur de notre système solaire, ce qui est par ailleurs l’un des objectifs scientifiques principaux de cette mission d’observation. Or ces efforts de détection ne peuvent être découplés des théories du vivant et de son émergence sur Terre : autrement dit, la détection de forme de vie passe nécessairement par la formulation d’une théorie en bonne et due forme du vivant et de son émergence. Proposer un dialogue, dans le cadre du congrès de l’Acfas, entre les multiples angles d’attaque à cette question nous semble être l’une des manières d’en arriver à trouver des points de rapprochement entre les multiples hypothèses énoncées quant à l’origine de la vie.