Etude de la séquence d'insertion IS1294b et de son implication dans la dissémination des gènes de résistance aux antibiotiques chez les entérobactéries

Abstract

La résistance aux antibiotiques est un problème majeur de santé publique. Les éléments génétiques mobiles, comme les séquences d’insertion (IS), jouent un rôle important dans la dissémination des gènes de résistance, notamment chez les entérobactéries, pathogènes majeurs chez l’Homme. Nous avons identifié une IS atypique, l’IS1294b (1713 pb) en amont du gène de la céphalosporinase blaCMY-2 présent sur le plasmide conjugatif (p2735) d’une souche d’origine clinique de Klebsiella pneumoniae résistante à haut niveau à la ceftazidime (céphalosporine de 3ième génération). L’IS1294b appartient à la famille des IS91-like qui transpose probablement selon le mode de la réplication du cercle roulant. Nous avons montré expérimentalement que l’IS1294b était capable de mobiliser le gène blaCMY-2 d'un plasmide à un autre, via le mécanisme de "one-ended transposition". Cette transposition, se produisant avec une fréquence comprise entre 1,7 et 14,0%, et implique la non-reconnaissance de l’une de ses extrémités (terIS). Nous avons développé un test chez Escherichia coli et étudié l’effet des mutations introduites dans l’IS1294b sur la fréquence de transposition in vivo. Nous avons identifié 8 nucléotides critiques à l’extrémité oriIS, et un motif de liaison à l’ADN probable (6 cystéines et 1 histidine importantes) dans le domaine N-terminal de la transposase. La délétion de la région 1 à 24 de l’extrémité terIS pourrait favoriser efficacement le mécanisme de « one-ended transposition ». Des résidus tyrosines (Y254 et Y258) et histidines (H164, H166 et H153) sont indispensables à l’activité de cette transposase Y2 et conforte son appartenance à la superfamille des protéines HUH. La purification, en cours, de la transposase (fusionnée à la thioredoxine pour la solubiliser) permettra l’étude ultérieure de son activité in vitro. Notre étude constitue une première description expérimentale de la mobilisation d'un gène d’une ß-lactamase par un élément appartenant à la famille des IS91 et ouvre des voies dans la compréhension du mécanisme de transposition de ces éléments génétiques mobiles.