Plasmide

Un plasmide est un réplicon génétique qui se maintient principalement en dehors du chromosome de la cellule hôte. Chez les bactéries, il s’agit le plus souvent d’une molécule d’ADN bicaténaire circulaire, mais il existe aussi des plasmides linéaires. Son origine de réplication lui permet de contrôler sa duplication en utilisant une grande partie de la machinerie moléculaire de l’hôte.

Maintien et transmission

Le nombre de copies varie d’un plasmide à l’autre et dépend de mécanismes de contrôle propres au réplicon. Des systèmes de partition répartissent certaines molécules entre les cellules filles ; des systèmes de sélection post-ségrégation peuvent éliminer les cellules qui les perdent. Malgré ces mécanismes, un plasmide peut disparaître d’une population lorsqu’il n’apporte pas d’avantage et impose un coût biologique.

Certains plasmides sont conjugatifs : ils codent l’appareil nécessaire à leur transfert direct entre bactéries. D’autres sont mobilisables avec l’aide d’éléments présents dans la même cellule, tandis que beaucoup ne se transfèrent pas par conjugaison. Un plasmide peut aussi s’intégrer temporairement au chromosome ; il reste défini par son organisation de réplicon et son mode de maintien, non par une séparation physique permanente.

Gènes portés et santé aquatique

Les plasmides portent généralement des fonctions accessoires plutôt que les fonctions indispensables à la vie cellulaire dans des conditions ordinaires. Ils peuvent conférer une résistance aux antibiotiques, une tolérance aux métaux, des facteurs de virulence ou des voies métaboliques particulières. En milieu aquatique, leur circulation contribue au transfert horizontal de gènes entre bactéries environnementales, commensales et pathogènes.

La détection d’un gène sur un plasmide n’établit pas à elle seule sa mobilité effective. Celle-ci dépend du type de plasmide, de l’hôte, des partenaires compatibles et des conditions du milieu. Les groupes d’incompatibilité décrivent des plasmides dont les systèmes de réplication ou de partition ne permettent pas un maintien stable ensemble dans une même lignée bactérienne.

Outil de biologie moléculaire

Des plasmides artificiels servent de vecteurs pour cloner, amplifier ou exprimer une séquence d’ADN. Ils associent habituellement une origine de réplication, un marqueur de sélection et une région d’insertion. Leur usage expérimental est distinct du devenir écologique des plasmides naturels : la persistance, le transfert et l’expression dépendent de la construction et de l’organisme hôte.