La pseudolysogénie et les mutations séquentielles développent une multirésistance aux bactériophages virulents chez Pseudomonas aeruginosa

La coévolution entre les bactériophages (phages) et leurs proies est le résultat d'interactions mutualistes. Nous montrons ici que la pseudolysogénie est une issue fréquente de l'infection par des phages virulents de Pseudomonas aeruginosa et que la sélection de mutants bactériens résistants est favorisée par la production continue de phages. Nous avons étudié la fréquence et les caractéristiques des variants de la souche PAO1 de P. aeruginosa résistant à l'infection par différentes combinaisons de phages virulents appartenant à quatre genres. La fréquence des bactéries résistantes était de 10⁻⁵ pour une infection par un seul phage et de 10⁻⁶ pour les infections avec des combinaisons de deux ou quatre phages. Le génome de 27 variants a été séquencé et la comparaison avec le génome de la souche parentale PAO1 a permis l'identification de mutations ponctuelles ou de petites insertions/déletions. Quatre variants supplémentaires ont été caractérisés par une approche de gène candidat. Au total, 27 mutations indépendantes ont été observées affectant 14 gènes et une région régulatrice. Les mutations ont affecté des gènes impliqués dans la biosynthèse du pilus de type IV, de l'alginate, du LPS et de l'antigène O. La moitié des variants possédaient des changements dans des segments d'homopolymères responsables de mutations par décalage de lecture et ces mutants de variation de phase se sont avérés instables. Onze mutants doubles ont été détectés. La présence d'ADN de phage libre a été observée en association avec l'exclusion de la superinfection dans la moitié des variants et aucune mutation chromosomique n'a pu être trouvée dans trois d'entre eux. Lors de la croissance ultérieure de ces pseudolysogènes, certains variants avec de nouvelles mutations chromosomiques ont été récupérés, probablement en raison d'une pression évolutive continue.