Caractérisation physique et génétique du phage LL-H

= Physical and genetic characterization on phage LL-H

• Auteur / Autrice : Annie Trautwetter
• Direction : Paul Ritzenthaler
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie cellulaire et moléculaire
• Date : Soutenance en 1986
• Etablissement(s) : Lyon, INSA
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : MIC – Microbiologie, RA 177 (INSA, Lyon)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Biologie moléculaire

Bactériophages

Lactobacilles

Mots clés libres

Sciences biologiques | bactériophage | bactérie lactique | lactobacille

Résumé

Les bactéries lactiques jouent un rôle très important dans les industries agroalimentaires et en particulier dans l'industrie laitière. Le problème des bactériophages reste l'un des plus importants à résoudre pour cette industrie. Nous avons étudié l'organisation physique du bactériophage LL-H virulent pour Lactobacillus lactis LL-23. L'information génétique de ce phage est contenue dans la capside sous la forme d'une molécule linéaire d'ADN bicaténaire de 34 Kb. La carte de restriction de l'ADN phagique, réalisée pour les endonucléases EcoRI, Sali, Pstl et BamHI, apparaît circulaire. Les gènes phagiques sont donc permutés circulairement. La réalisation d'une banque de gènes de LL-H dans des vecteurs plasmidiques d'Escherichia coli a permis de détecter par "immunoblotting" l'expression des gènes codant 5 des 7 principales protéines structurales phagiques. Le gène impliqué dans la production de l'endolysine phagique a également été localisé. Le gène de la protéine structurale de 34 KD est fortement exprimé chez Escherichia coli, à partir de son propre promoteur. De même, nous avons montré que les génomes des phages mv4 (tempéré pour L. Bulgaricus) et c3, c5 et 1b4 (virulents sur cette même souche) sont constitués par un ADN bicaténaire linéaire à extrémités S'P protubérantes. Par hybridation ADN-ADN entre les ADN des phages virulents LL-H, 1v (de L. Lactis) c3, c5, 1b4 (de L. Bulgaricus) et tempérés mvl et mv4 (de L. Bulgaricus) on peut distinguer 2 familles : d'une part LL-H, 1v, mv1 et mv4, d'autre part c3, c5 et 1b4. Il existe donc une certaine parenté entre des phages tempérés et virulents de Lactobacilles. De plus, il a été montré que les fragments génomiques de LL-H codant la protéine structurale de 34 KD et l'endolysine hybrident avec des fragments de restriction des phages 1v, mv1 et mv4. Il est donc probable que la protéine structurale de 34 KD commune à ces 4 phages soit codée par une séquence d'ADN très similaire à celle de LL-H. Il en est peut être de même pour le gène de l'endolysine de ces phages.

Lactobacilli, as well as lactic streptococci, play a central role in various food fermentation processes. The primary cause of slow acid production by lactic bacteria during industrial fermentation is lysis by bacteriophages. Since an improvement in the prevention of acidification perturbation resides in part in a better knowledge of the phage we have begun molecular biology studies on several phages of Lactobacilli. The first one, LL-H, is a virulent phage of strain Lactobacillus lactis LL 23. A restriction map of the phage genome was constructed, using EcoRI, Sali, Pstl and BamHI. This chromosome has a size of 34 kb and seems to be circularly permuted. A bank of LL-H restriction fragments was constituted using Escherichiacoli vectors such as pBR322 or pBR32S. The expression of S among the 7 main phage particle proteins in E. Coli by immunoblotting experiments, which allowed the mapping on the chromosome of genes coding for phage particule proteins. We have also shown that the gene of the main capsid protein is expressed from its own promoter in Escherichia coli strain. A similar study conducted on phages mv4 (temperate for L. Bulgaricus) and C3, CS and lb4 (virulent on this same strain) has shown that all the phage genomes were constituted by double stranded DNA molecules with 5'P protruding ends. DNA-DNA hybridization experiments led to the distinction of 2 families, on the one hand LL-H, 1v, mv1, and mv4, on the other 1b4 , C3 and CS. There is no DNA sequence homology between the two families, but on the contrary, the members of one family shown homologies between themselves. So, these results suggest that these virulent and temperate phages may have a common phage ancestor. Moreover, temperate phages may ac t as a source of lytic phages in cheese plants.