1. Un peu d'histoire et le cycle lytique d'un phage dirigé contre E. coli

Félix d'Hérelle avait développé des méthodes pour cultiver les bactériophages (début 1917). Mais si on avait montré et compris qu'il devait s'agir d'entités très petites car passant à travers les filtres en porcelaine alors que les bactéries sont arrêtées et capables de se multiplier et de lyser des bactéries, on n'en savait guère plus. Après 1937, Ellis et Delbrück ont collaboré pour mettre au point des méthodes précises de décompte des phages et ont expliqué les bases de la croissance virale et du cycle lytique.

1.1 Unités Formant Plage de lyse

Même si ils n'utilisaient pas tout à fait la technique avec "top agar" présenté dans l'illustration ci-dessous, on doit à Ellis et Delbrück d'avoir mis au point les techniques de décompte des phages par PFU (Plaque Forming Units, UFP, Unités Formant Plage de lyse ). On savait ainsi compter les phages d'une suspension.

1.2 Expérience fondamentale du cycle lytique chez un phage dirigé contre E. coli, Ellis et Delbrück, 1939

Article de Ellis and Delbrück, The growth of bacteriophage, January 20, 1939 // JGP vol. 22no. 3365-384. Consultable librement par http://jgp.rupress.org/content/22/3/365.abstract et http://jgp.rupress.org/content/22/3/365.full.pdf+html.

Ci-dessous quelques (trop) brefs extraits de l'article. Les auteurs ont utilisé 0,1 mL d'une suspension phagique (lysat filtré dilué) dirigée contre leur souche E.Coli et titrant vers 5 10⁶ phages/mL environ plus 0,9 mL de culture de E. coli à 2 10⁸ bactéries par mL. La multiplicité d'infection (MOI) était donc de 1/400 (1 phage pour 400 bactéries). Puis après 3 minutes de contact, il y avait dilution au 1/50 en bouillon de culture avant les prises d’échantillons pour mesurer les UFP. [...]

Avec les conclusions fondamentales suivantes:

Une entité bactériophage se lie à 1 bactérie et le cycle débute ;
Suit une phase de latence sans nouvelles entités bactériophages libérées pendant laquelle chaque bactérie infectée va multiplier les bactériophages non libérés (en 1939, on ne savait pas que l'ADN était support de l'information génétique et que le bactériophage injectait son ADN dans la bactérie infectée ...) ;
Chaque bactérie infectée lyse et libère une progéniture d'entités bactériophages infectieuses dans le milieu (x 60 - 70 dans le cas d'espèce).

Puis on montrera que le phage s'adsorbe à une bactérie et injecte son seul matériel génétique ADN. La bactérie infectée exécute alors le programme génomique du phage : multiplier le phage dans la bactérie, lyser la bactérie et s'échapper dans le milieu extérieur. Et on détaille chaque jour un peu plus...