Etude d'un gène impliqué dans le mécanisme de sécrétion des protéines lors de la croissance végétative et dans le cycle de développement multicellulaire chez Myxococcus xanthus

par Karine Favre

Thèse de doctorat en Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie

Sous la direction de Janine Guespin-Michel.

Soutenue en 1996

à Rouen .


  • Résumé

    Myxococcus xanthus, bactérie à gram-négatif, sécrète de nombreuses enzymes exocellulaires et peut entrer dans un cycle de développement multicellulaire unique chez les procaryotes. En croissance végétative, M. Xanthus présente un mécanisme de sécrétion probablement commun à la majorité des protéines sécrétées qui paraît original comparé aux mécanismes de sécrétion décrits jusqu'ici chez les bactéries à gram-négatif. Aucun mutant de sécrétion, caractérisé par l'absence totale de sécrétion d'une ou plusieurs protéines et une accumulation intracellulaire de ces protéines, n'a pu être isolé chez M. Xanthus. Les seuls mutants obtenus sont affectés dans la production globale des protéines exocellulaires et sont incapables d'entrer dans un cycle de développement multicellulaire, ceci suggérant l'existence de liens entre sécrétion et développement. Ces mutants, obtenus par insertion du transposon Tn5 ont été nommés Exc+/-. Nous avons plus particulièrement étudié l'un de ces mutants nommé excA-. Une banque chromosomique de M. Xanthus a été réalisée et la région chromosomique excA partiellement séquencée. Le gène excA, dans lequel est inséré le transposon, montre de très fortes homologies avec le gène Nuo8 qui spécifie la sous-unité fixatrice de l'ubiquinone, et appartient à l'opéron codant pour la NADH-ubiquinone oxydoréductase chez E. Coli. Il présente cependant des différences qui peuvent être intéressantes d'un point de vue phylogénétique. ExcA est exprimé de façon constante au cours de la croissance végétative tandis que son expression est régulée au cours du développement. D'autres gènes, proches de excA, présentent également des homologies avec les gènes codant pour les sous-unités formant le complexe I de la chaîne respiratoire chez la mitochondrie. Ainsi, cette région semble comporter plusieurs gènes organises en locus ou en opéron. Une modification de la force protomotrice par inhibition du complexe I peut entraîner une diminution de l'export chez E. Coli, et chez M. Xanthus une altération du cycle de développement multicellulaire. Ces observations sont en accord avec les phénotypes observés chez le mutant excA-. La phosphatase hyperacide de E. Coli, périplasmique chez son hôte d'origine, est partiellement sécrétée chez M. Xanthus lorsque le gène correspondant y est cloné, et peut constituer une bonne sonde de la perméabilité de l'enveloppe de cette bactérie. Utilisant cette sonde en croissance végétative, nous avons montré que le mutant excA- est affecté à la fois au niveau de l'accumulation périplasmique de la phosphatase (probablement au niveau de l'export) et au niveau de la perméabilité des enveloppes externes (gel périplasmique et/ou membrane externe). Chez la souche sauvage, pendant le cycle de développement, nous avons mis en évidence une diminution drastique de la perméabilité des enveloppes à la phosphatase sans que ne soit altérée la sécrétion d'activités exocellulaires spécifique du développement. Ceci suggère que les mécanismes de sécrétion mis en jeu lors de la croissance végétative et lors du développement sont différents. On peut penser également que l'altération du mécanisme de sécrétion chez le mutant n'est pas la cause de son incapacité à développer. Ce phénotype résulte plus probablement d'un dysfonctionnement au niveau de la machinerie énergétique.


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  • Détails : 1 vol. (122 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 109-122

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  • Cote : 96/ROUE/S004
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