Anaérobiose et stress oxydant : étude chez "Desulfovibrio vulgaris" Hildenborough par approches génétique et protéomique

par Marjorie Fournier

Thèse de doctorat en Sciences de la vie et de la santé. Microbiologie moléculaire et biotechnologie

Sous la direction de Alain Dolla.


  • Résumé

    Les bactéries sulfato-réductrices (BSR) sont des anaérobies stricts or certaines telles que celles du genre Desulfovibrio ont été isolées de biotopes où l'oxygène est présent, bien que toxique pour la cellule. Les espèces réactives de l'oxygène (EROs), tels l'anion superoxyde O2-. , le peroxyde d'hydrogène H2O2 et le radical hydroxyl OH. , sont toxiques et plusieurs systèmes d'élimination de ces EROs ont été proposés chez Desulfovibrio. Notre étude a pour but de mieux comprendre les raisons de cette toxicité et de caractériser les mécanismes de défenses développés chez Desulfovibrio vulgaris Hildenborough (DvH) par une approche génétique et protéomique. Dans cette bactérie, l'anion superoxyde est éliminé par une superoxyde réductase (SOR) et par une superoxyde dismutase (SOD). Quelle est la signification physiologique de la redondance de ces systèmes ? Par délétion des gènes et analyse phénotypique en conditions de stress oxydant, nous montrons que la SOD périplasmique protège les enzymes à centre fer-soufre sensibles à l'anion superoxyde. La SOR cytoplasmique protègerait les protéines cytoplasmiques de fonctions essentielles et l'ADN. Ce travail a mis en évidence pour la première fois de proposer une nouvelle fonction pour l'hydrogénase à fer dans la protection de DvH en conditions de stress oxydant. La réponse cellulaire globale à l'oxygène étudiée par analyse protéomique différentielle a permis de mettre en évidence de nouveaux systèmes de protection, tels que les protéines thiol peroxydase et BCP. De plus, plusieurs fonctions cellulaires sont affectées par la présence d'oxygène ce qui pourrait être une cause de toxicité de l'oxygène chez DvH.

  • Titre traduit

    Anaerobiosis and oxidative stress : study of Desulfovibrio vulgaris Hildenborough by genetic and proteomic tools


  • Pas de résumé disponible.


  • Résumé

    The sulfate-reducing bacteria (SRB) are strictly anaerobic prokaryotes. Surprisingly, the abundance and activity of SRB in oxic zones have been shown. Desulfovibrio are the most aerotolerant. They have also developed several systems to scavenge Reactive Oxygen Species (ROS), like superoxide anion (O2-. ), hydrogen peroxide (H2O2) and hydroxyl radical (OH. ). The objectives of this work were to study the oxidative stress in Desulfovibrio species and to get some clues on the toxicity of the oxygen. In this way, genetic and proteomic approaches have been developed. Desulfovibrio vulgaris Hildenborough (DvH) has been chosen as a model organism. Desulfovibrio species are among the rare organisms that contain defense systems typical for aerobic (superoxide dismutase (Sod) and catalase) as well as anaerobic worlds (superoxide reductase (Sor) and rubrerythrin). The importance of each of these defense systems was one of the major question in this study. We have demonstrated that the periplasmic Sod protects iron-sulfur clusters enzymes and the cytoplasmic Sor protect the DNA and proteins involved in the essential cellular functions. Morever we proposed a new function of the iron hydrogenase in the protection of cells against oxidative stress. The global cellular response of DvH to oxygen has been studied by a proteomic approach. New systems involved in the protection against oxidative stress have been identified, like the thiol peroxidase and the Bacterioferritin Comigratory Protein (BCP). On other hand, proteins of which the amount decreased in the presence of oxygen are involved in the essential cellular functions. This feature could explain the toxicity of the oxygen in SRB.

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Informations

  • Détails : [208] p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 121-146

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  • Bibliothèque : Université d'Aix-Marseille (Marseille. St Charles). Service commun de la documentation. Bibliothèque universitaire de sciences lettres et sciences humaines.
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