Analyse des determinants genetiques de la lactococcine dr, une bacteriocine produite par une souche de lactococcus lactis

par Alain Rincé

Thèse de doctorat en Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie

Sous la direction de J.-P. LE PENNEC.

Soutenue en 1996

à Rennes 1 .

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  • Résumé

    Les bacteriocines sont des composes peptidiques secretes par des bacteries et presentant une activite inhibitrice vis a vis de souches phylogenetiquement proches. Thuault et al. (1991) ont isole une souche de lactococcus lactis (adria 85lo30) productrice d'une bacteriocine inhibitrice de clostridium tyrobutyricum, l'agent responsable du gonflement butyrique, principal accident de la fabrication des fromages a pates cuites pressees. Un poids moleculaire apparent de 2,3-2,4 kda a ete montre apres purification de cette bacteriocine designee lactococcine dr (dufour et al. 1991). Ses determinants genetiques ont ete localises sur une region plasmidique de 10kb. Un fragment e23 de 14 kb clone dans la souche l. Lactis il1403r lui confere le caractere de production de la bacteriocine (dufour 1991). Le but de ce travail consistait a analyser les determinants genetiques responsables de la production de la lactococcine dr. Le sous-clonage de fragments d'adn derives de e23 a permis de restreindre la region necessaire a l'expression de la lactococcine dr dans la souche il1403r a 4,8 kb. Des deletions a partir de chacune des extremites de ce fragment de 4,8 kb ont porte la taille du fragment responsable du phenotype bac#+ a seulement 3,7 kb. Le sequencage de ce fragment met en evidence la presence de deux genes complets 1dr a et 1dr m. Ces deux genes sont necessaires a l'expression de la bacteriocine puisqu'une mutation par mutagenese dirigee ou une deletion, respectivement dans les genes 1dr a ou 1dr m abolit l'expression de l'activite bactericide. La taille respective de proteines deduites de ces genes (51 et 922 acides amines) montre que 1dr a est le gene de la lactococcine dr. Le sequencage de fragments d'adn situes en aval de ces 3,7 kb a porte a 9,2 kb la region sequencee. En plus des precedents, quatre autres genes complets ont ete mis en evidence. Ces six genes 1dr a, m, t, f, e et g constitueraient un operon dont la region promotrice a ete caracterisee par la mise en evidence de deux promoteurs actifs en amont du gene 1dr a par des experiences de northern blot et d'elongation d'amorces realisees sur les arn de la souche adria 85lo30. Les analyses hydrophatiques et les interrogations de banques de donnees confirment que le premier gene correspond a la lactococcine dr et indiquent qu'elle fait partie des lantibiotiques. Elles montrent que la proteine ldr m est impliquee dans les reactions de modifications (deshydratations et formations de cycles) de la lactococcine dr, et que la proteine ldr t cliverait l'extention nh2 terminale et assurerait l'excretion a travers la membrane cytoplasmique de la bacteriocine mature. Le clonage des genes 1dr, f, e et g en aval d'un promoteur constitutif dans la souche il1403 diminue considerablement la sensibilite de cette derniere a la lactococcine dr et montre que les proteines correspondantes interviennent dans l'immunite permettant de proteger la bacterie productrice de l'inhibiteur qu'elle secrete. Parmi ces genes, au moins deux (1dr f et 1dr e) sont absolument necessaires pour l'obtention du phenotype imm#+. Les analyses hydropathiques et la comparaison avec des proteines similaires codees par d'autres operons bacteriocine montrent que ldr f, e et g constituent un second transporteur atp dependant capable de relarguer dans le milieu exterieur la lactococcine dr qui viendrait s'inserer dans la membrane cytoplasmique (cible des lantibiotiques de type a) de la cellule productrice. Les 309 premiers acides amines d'une proteine deduite d'un septieme gene dont la fonction n'a pas ete determinee ont ete localises en aval du gene 1dr g. Finalement les 213 acides amines c terminaux d'une transposase ont ete mis en evidence en amont du gene de structure de la lactococcine dr


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Informations

  • Détails : 107 P.
  • Annexes : 199 REF.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Rennes I. Service commun de la documentation. Section sciences et philosophie.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TA RENNES 1996/80
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