Prophage maintenance into enterobacterial genomes

Les bactériophages sont les virus spécifiques des bactéries. Ils sont considérés comme les entités biologiques les plus abondantes de la biosphère (1031 au total). Une grande partie des bactériophages sont dits tempérés de part leur propriété à intégrer leur génome dans celui de leur hôte et à s'y maintenir en état de réplication passive appelé lysogénie. Les gènes de prophages apportent de nouvelles propriétés à l'hôte via la conversion lysogénique. De nombreux prophages défectifs et fonctionnels sont maintenus dans les génomes bactériens. Nous avons émis l'hypothèse que des stratégies de maintien aient été sélectionnées pour maintenir cette source de gènes, même si elle est potentiellement dangereuse car les prophages peuvent être induits dans des conditions de stress.Nos résultats suggèrent que le maintien de la lysogénie d'une catégorie de prophages, qui présente une organisation génétique atypique du module de recombinaison spécifique de site, est sous le contrôle du facteur de terminaison de la transcription Rho. Pour ces prophages, qu'ils soient défectifs ou fonctionnels, leur induction par inactivation de Rho, fait intervenir une nouvelle voie d'induction lytique indépendante de la voie classique via la réponse SOS.Ces interactions hôtes-virus reflète la coévolution de ces microorganismes, qui permet l'acquisition de gènes via le transfert horizontal tout en contrôlant l'expression des gènes délétères. Ceci permet l'acquisition de nouvelles propriétés et l'adaptation de l'hôte à différentes conditions environnementales.Bacteriophages are the most abundant biological entities in the biosphere. A majority of them are temperate phages that are able to integrate their genome into the host and replicate passively in a lysogenic state. Hosts frequently benefit from such massive gene acquisition through lysogenic conversion. As prophages may be beneficial to their hosts, we hypothesize that hosts adapted strategies for maintaining that gene source. Since prophages integrate into and excise from the host chromosome through site-specific recombination (SSR), we investigated whether regulation of SSR at the level of gene expression could be involved in the maintenance process. Our results suggest that lysogeny maintenance of a class of prophages, which all share a same unusual genetic organization, are controlled by the transcription termination factor Rho. Rho is not only involved in horizontally acquired gene silencing but also in prophage maintenance, which can be seen as an adaptation of the host to maintain prophage genes. For these prophages, whether defective or functional, their induction by the inactivation of Rho, involves a new pathway of lysogeny escape, which is independent of the classical pathway via the SOS response. This newly characterized interaction reflects the coevolution of host and viruses, which allows the acquisition of genes, and thus new properties, via horizontal transfer, while controlling the expression of deleterious genes