✦ Le récit
Les DGR (Diversity-Generating Retroelements) sont peut-être le système le plus contre-intuitif de tout l'arsenal bactérien. Découverts par Jeff Miller à UCLA en 2002, dans un phage qui infecte Bordetella (la coqueluche), ils ont d'abord été pris pour des rétrovirus parasites. Ils sont en fait des moteurs d'évolution accélérée. Le principe : un gène cible (souvent une protéine de surface qui interagit avec l'environnement variable) contient une séquence "variable repeat" (VR). Une cassette adjacente contient une copie modèle (TR, template repeat). Lors de la réplication, une transcriptase inverse (RT) copie le TR en passant par un intermédiaire ARN — mais elle introduit des erreurs ciblées et exclusivement sur les adénines (mutagenèse A→N spécifique). Résultat : la protéine cible évolue à toute vitesse, mais seulement dans une région précise, en gardant son squelette intact. C'est de l'évolution accélérée chirurgicale.
Découvert en 2002
Par Liu M., Deora R., Miller J.F. et al. (UCLA) — *Science* 295 (2002)
★ Pourquoi on s'en soucie
Pour la biologie synthétique : un DGR programmé pourrait générer in vivo des bibliothèques de variants protéiques optimisés par sélection — un outil d'évolution dirigée intégré au chromosome. Pour la virologie : comprendre comment certains phages utilisent leurs propres DGR pour échapper aux défenses bactériennes éclaire le mécanisme d'évolution rapide des surface proteins virales. Le parallèle eucaryote le plus proche est l'hypermutation somatique des lymphocytes B — même principe, biologie différente.
◇ Le détail qui marque
Le DGR de Bordetella génère jusqu'à 10²⁰ variants possibles de la protéine d'adhésion Mtd à partir d'un seul gène — un nombre supérieur au nombre d'atomes dans le corps humain. C'est l'un des plus puissants moteurs de diversification ciblée connus, et on commence à peine à le réutiliser en ingénierie biomoléculaire : Miller et collègues ont montré qu'on peut détourner un DGR pour générer des bibliothèques de variants d'anticorps ou d'enzymes à façon, sans avoir à faire la mutagenèse aléatoire classique.
