Effet du potentiel d'oxydoreduction et du ph sur le metabolisme de escherichia coli : role de ces parametres sur la force proton motrice, sur la survie au choc thermique et sur l'orientation des flux de carbone

par CHRISTOPHE RIONDET

Thèse de doctorat en Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie

Sous la direction de Charles Diviès.

Soutenue en 1999

à Dijon .

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  • Résumé

    Le potentiel d'oxydoreduction (por) est un parametre physico-chimique intrinseque a tous les milieux au meme titre que le ph. Il peut etre considere en biologie comme un marqueur de l'etat moyen d'oxydoreduction des molecules presentes dans le milieu. Notre objectif a ete d'avoir une approche globale de la reponse du metabolisme au por sur un micro-organisme modele, escherichia coli. Au cours de ces travaux, nous avons traite dans un premier temps l'aspect metrologique du por pour fiabiliser sa mesure et assurer sa maitrise par la comprehension des mecanismes le regulant dans le milieu de culture. La deuxieme partie de l'etude a porte sur l'action du por a differents niveaux du metabolisme. Lorsque le milieu devient acide et reducteur, la force proton motrice diminue. Cette baisse est due a une chute du ph intracellulaire, sans modification du potentiel membranaire. Cette particularite est totalement ou en partie liee a une augmentation de la permeabilite membranaire aux protons. Le mecanisme suppose est une modification de la conformation des proteines membranaires. Puis, une approche sur la thermoresistance (valeur d) et la reprise apres le choc thermique, a permis de mettre en evidence que l'interaction des deux parametres en conditions acide et reductrice entraine une diminution du d et un ralentissement de la reprise de croissance. Enfin, au niveau du metabolisme fermentaire, un milieu reducteur entraine une modification des flux de carbone, avec une augmentation de la production de lactate au detriment du formate et de l'acetate. La principale cause est une augmentation de l'activite specifique de la ldh. Cette deviation est obtenue sans variation du ratio de cofacteur nadh mais avec une modification du bilan d'oxydoreduction des produits, liee a un excedent d'equivalents reducteurs. Une diminution du rendement d'atp produit et de la consommation de substrat, en parallele avec un y m a x a t p et un m a t p identique, conduit a une production de biomasse inferieure.


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  • Détails : 134 p.
  • Annexes : 145 ref.

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