Un mot trop court pour ce qu’il désigne
Quand on dit « second messager », on imagine une petite molécule qui court entre deux protéines. La réalité bactérienne est plus intéressante : un nucléotide ordinaire (ATP, GTP, CTP, UTP) est cyclisé par une enzyme dédiée — la CD-NTase — pour produire un signal chimique unique. Ce signal se diffuse, trouve une protéine effectrice sensible à sa forme exacte, et déclenche une cascade qui peut tuer la cellule entière pour empêcher la propagation du phage.
C’est la définition exacte de l’immunité innée. C’est aussi, structurellement, le mécanisme de cGAS-STING chez l’humain — le système qui détecte l’ADN cytoplasmique étranger et déclenche la réponse interféron.
L’homologie n’est pas une coïncidence évolutive. C’est un héritage.
CBASS — la branche dominante
Le système CBASS (Cyclic Oligonucleotide-Based Anti-Phage Signaling System) a été caractérisé en 2019 par l’équipe de Rotem Sorek (Weizmann). Il regroupe plusieurs centaines de variantes connues, qui se distinguent par :
- La CD-NTase utilisée — chacune produit un cyclique de nature différente (cGAMP, c-di-AMP, c-tri-AMP, c-UMP-AMP, c-AAA…)
- L’effecteur activé — endonucléase Cap4, phospholipase CapV, formateur de pores NucC, déplétion de NAD+, etc.
L’architecture est modulaire. Un système CBASS, c’est un senseur (la CD-NTase) couplé à un effecteur, avec une signature chimique (le messager cyclique) qui fait le pont. Cette modularité est la définition même du « motif rendable apprenable » au sens de Raph Koster — quand on a vu trois variantes CBASS, on comprend la grammaire, et chaque nouvelle protéine candidate devient un puzzle de reconnaissance.
Voir la fiche CBASS Type II pour la liste des protéines indexées dans Bactaegion, et la piste mimétiques cGAMP pour la transposition vers STING humain.
Pycsar — l’autre langage
Là où CBASS parle en purines cycliques (les bases A et G), Pycsar parle en pyrimidines cycliques : c-CMP, c-UMP. C’est un dialecte distinct. Les effecteurs sont différents. Les senseurs aussi.
L’intérêt translationnel est unique : les pyrimidines cycliques sont inconnues de l’immunité humaine canonique. Nous n’avons pas d’équivalent de STING qui reconnaisse cCMP ou cUMP. C’est un espace chimique vierge — précisément celui où Bactaegion peut faire émerger des hits originaux. Voir la piste analogues cCMP/cUMP immunomodulateurs.
Tal et al. (Cell, 2021) ont caractérisé Pycsar trois ans après CBASS. La famille s’agrandit chaque année — chaque génome bactérien profondément séquencé ajoute deux à dix nouvelles variantes.
Pourquoi c’est jouable
L’œil humain est très bon pour repérer des motifs. Quand vous lisez plusieurs CD-NTases d’affilée — leur séquence, la disposition de leurs résidus chargés autour du site actif, la longueur des boucles flexibles — vous sentez progressivement ce qui fait une vraie CD-NTase et ce qui est un faux ami. C’est ce que les biochimistes expérimentés font sans s’en rendre compte. Les algorithmes peinent à formaliser cette intuition, parce qu’elle dépend du contexte fonctionnel autant que de la séquence pure.
Le pari Bactaegion : si on donne à mille curieux un Piano-roll horizontal d’acides aminés colorés, avec deux curseurs pour isoler un segment, et la consigne « marquez ce qui vous semble cohérent », on recouvre 80 % de l’annotation experte en quelques semaines. Les 20 % restants — les vraies subtilités — restent le travail des experts. C’est l’asymétrie novice/expert au sens de Galaxy Zoo et iNaturalist.
Vous voulez essayer ? Choisissez une protéine CBASS ou Pycsar et regardez ce que votre œil vous suggère.
Pour aller plus loin
- Bibliothèque CBASS — 8 protéines indexées
- Bibliothèque Pycsar — 6 protéines indexées
- Chapitre 1 : La course aux armements — le contexte global
- Atelier Piano-roll — annoter une séquence vous-même