Aspects moléculaires de l'assimilation du tréhalose chez Saccharomyces cerevisiae

par Matthieu Jules

Thèse de doctorat en Microbiologie

Sous la direction de Jean-Marie François.

Soutenue en 2004

à Toulouse, INSA .


  • Résumé

    Le tréhalose est un disaccharide non réducteur de glucose généralement considéré chez la levure comme une réserve en hydrates de carbone. Il est largement répandu au sein du règne végétal et constitue donc une source de carbone pour les microorganismes. Nous avons mis en évidence l'existence de deux voies d'assimilation du tréhalose exogène chez Saccharomyces cerevisiae. La voie majeure est dirigée par la tréhalase acide Ath1p dont nous avons montré que l'activité est à 90% localisée dans l'espace périplasmique. Le crible d'une collection de 4500 mutants nous a ensuite permis d'étayer nos connaissances sur le fonctionnement de cette voie. La voie alternative correspond à un couplage entre le transporteur de haute affinité, Agt1p et la tréhalase neutre Nth1p. Nos travaux suggèrent aussi que le produit du gène NTH2, de fonction inconnue, possède une fonction tréhalase neutre. Le profil atypique de consommation du tréhalose en phase stationnaire semble alors être dû à l'activation de cette tréhalase. Enfin, nous avons observé deux phénomènes d'oscillation distincts au cours de nos cultures discontinues, phénomènes qui peuvent se produire de manière concomitante et/ou consécutive, et dont les pérennisations semblent être liées à la mobilisation du tréhalose intracellulaire

  • Titre traduit

    Trehalose assimilation by the yeast Saccharomyces cerevisiae : molecular and cellular aspects


  • Résumé

    Trehalose is a non reducing disaccharide of glucose considered a storage carbohydrate for yeast, as well as glycogen. Trehalose is also widespread in plants and that makes it an alternative carbon source for microorganisms. In this work, we showed that Saccharomyces cerevisiae is able to grow on trehalose using two distinct pathways. Applying the invertase assay (on whole cells) to trehalase, we firstly showed that more than 90% of acid trehalase activity of Ath1p is periplasmic, splitting of the disaccharide into glucose. A throughput screening performed on a 4500-mutant collection then completed our understanding of this major pathway. We also found that the second, independent pathway corresponds to a coupling between the Agt1p-mediated trehalose transport and the hydrolysis of the disaccharide by the cytosolic neutral trehalase Nth1p. Nevertheless this pathway is only an alternative route because of several constraints such as the control of AGT1 expression by the MAL system or the inactivation/degradation process of Agt1p exhibited during growth on trehalose. Our results also suggest that the Nth2p protein whose function has not been identified yet displays a neutral trehalase activity. The atypical trehalose consumption profile during stationary phase seems to be related to the Nth2p activation. In batch cultivation, we also observed oscillations, probably favoured by the purely oxidative metabolism exhibited during growth on trehalose. We then described two types of oscillations that can occur simultaneously or consecutively during the culture, and show that these phenomena do not occur in the absence of active neutral trehalase in the cells

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Informations

  • Détails : 197 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 171-185

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées. Bibliothèque centrale.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2004/729/JUL
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