Fonction de l'ARNIII dans le contrôle de l'expression des gènes de virulence de Staphylococcus aureus : Analyse des cibles par une approche protéomique

par Maria Possedko

Thèse de doctorat en Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie

Sous la direction de Pascale Romby et de Bernard Ehresmann.

Soutenue en 2005

à l'Université Louis Pasteur (Strasbourg) .


  • Résumé

    Staphylococcus aureus est une bactérie pathogène provoquant plusieurs types d’infections chez l’homme et les animaux. Sa pathogénie est liée à la synthèse de nombreux facteurs de virulence, dont des toxines, des protéases et des adhésines. L’expression de ces protéines est régulée au cours de la croissance bactérienne par un ARN régulateur, l’ARNIII. Pendant la transition vers la phase stationnaire, cet ARN inhibe la synthèse des plusieurs protéines de la paroi (adhésines) et active l’expression des protéines sécrétées (toxines, enzymes). L'ARNIII régule l'expression des gènes aux niveaux transcriptionnel et post-transcriptionnel, par des mécanismes encore peu élucidés. Pour rechercher d’autres gènes dont l’expression est contrôlée par l’ARNIII, nous avons utilisé une approche protéomique. La comparaison des profils de protéines d’une souche sauvage et d’une souche isogénique délétée de l’ARNIII a montré que l’ARNIII est impliqué dans la régulation de la synthèse non seulement des facteurs de virulence, mais aussi des protéines impliquées dans le métabolisme et dans la réponse au stress. Dans les bactéries, la protéine Hfq est souvent requise pour assister les ARN régulateurs dans leur fonction. Nous avons comparé le profil des protéines de la souche délétée de Hfq avec le profil de la souche n’exprimant pas d’ARNIII. Cette analyse a permis de mettre en évidence plusieurs protéines dont l’expression est dépendante à la fois de l’ARNIII et de Hfq, suggérant que Hfq pourrait agir comme un co-facteur de l’ARNIII. Des évidences expérimentales suggèrent que l’ARNIII est constitué de plusieurs domaines régulateurs. Ainsi, le domaine 3’ est suffisant pour la régulation de l'expression du gène spa. L’analyse du profil protéique de la souche transformée avec ce domaine nous a permis de démontrer que le domaine 3’ est un domaine régulateur multifonctionnel, capable de réguler la synthèse de plusieurs protéines impliquées dans la virulence et le métabolisme cellulaire.

  • Titre traduit

    Function of Staphylococcus aureus RNAIII inthe regulation of virulence gene expression : Target analysis by proteomic approach


  • Résumé

    Staphylococcus aureus is a pathogenic bacterium causing a wide spectrum of infections in humans and animals. Pathogenesis of S. Aureus relies on the synthesis of several virulence factors, including secreted toxins, proteases and adhesins. A regulatory RNA, RNAIII, tightly regulates virulence factor expression during bacterial growth. During the transition into stationary phase, this RNA inhibits the synthesis of several cell wall proteins (adhesins) and activates the expression of secreted proteins (toxins, enzymes). RNAIII regulates gene expression at the transcriptional and post- transcriptional levels, but the mechanisms of this regulation remain poorly understood. In order to find other genes regulated by RNAIII, we used proteomic approach. Comparison between protein profiles of the wild-type strain and the isogenic strain, which does not express RNAIII, enabled us to show that RNAIII is implicated not only in the regulation of virulence factors synthesis, but also in the regulation of expression of several proteins involved in metabolism and stress response. In many bacteria, Hfq protein is often necessary to assist regulatory RNAs in their functioning. We compared protein profiles from the strain deleted of Hfq with the profile from the strain that does not express RNAIII. This analysis evidenced several proteins which expression is dependent at the same time of RNAIII and Hfq. These data suggest that Hfq might act as a cofactor of RNAIII. Several experiments suggest that RNAIII is formed of several regulatory domains. For example, 3’ domain is sufficient for the regulation of expression of the gene spa. We analysed protein profile from the strain transformed with this domain. We demonstrated that 3’ domain is a multifunctional regulatory domain, which is able to regulate the synthesis of several proteins implicated in the virulence and in the cellular metabolism.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (186 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 169-186

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  • Bibliothèque : Université de Strasbourg. Service commun de la documentation. Bibliothèque Blaise Pascal.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : Th.Strbg.Sc.2005;4953
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