Salmonella Thyphimurium prophages : lysogenic regulation and contribution to pathogenicity

Les prophages de Salmonella Thyphimurium : régulation lysogénique et contribution à la pathogénicité

• Auteur / Autrice : Sébastien Lemire
• Direction : Lionello Bossi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Paris 11
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Mots clés

Mots clés libres

Microbiologie

Génétique bactérienne

Résumé

Salmonella enterica serovar Typhimurium est une bactérie pathogène à Gram négatif multi-lysogène, c’est-à-dire qu’elle posséde dans son génome plusieurs bactériophages latents. Ces prophages sont extrêmement variables en eux même mais également dans leur assortiment d’une souche à l’autre. Plusieurs d’entre eux participent à la pathogénicité et à son évolution par transfert horizontal. Deux de ces prophages ont été identifiés dans le laboratoire de L. Bossi et ils appartiennent à une nouvelle famille de phages tempérés. En effet, ceux-ci, bien qu’apparentés aux phages lambdoïdes, possèdent un mécanisme d’induction très différent. Celui-ci est basé sur la synthèse de protéines anti-répresseurs dont l’expression est directement réprimée par le répresseur de la réponse SOS, LexA. Etonnement, nous montrons que certains de ces anti-répresseurs sont actifs sur plusieurs prophages et que même le prophage Fels-1, dont l’induction est indépendante d’un anti-répresseur et de LexA, en posséde un dirigé contre le prophage Gifsy-2. Nous concluons donc que l’induction de nombreux prophages de Samonella semble synchronisée à de multiples niveaux de plus nous fournissons une caractérisation biochimique de l’interaction répresseur/anti-répresseur. Ce manuscrit présente également les résultats de l’étude génétique des mutants sbcE portés par Gifsy-1 ainsi que d’une collaboration avec le laboratoire de B. Finlay pour la caractérisation d’un facteur de virulence porté par Gifsy-1, GogB et d’un travail sur l’induction du stress extracytoplasmique dans les mutants hfq de Salmonella Typhimurium.

Salmonella enterica serovar Typhimurium is a gram negative multilysogenic pathogen. This means it hosts multiple latent bacteriophages in its genome. These prophages are tremendously variable by themselves but their strain to strain combinations are also very diverse. Many of them harbor virulence related genes and contribute to its evolution through horizontal gene transfer. Two of these prophages were discovered in L. Bossi’s laboratory and they belong to a new temperate phage family. Despite high homology with lambdoïd prophages, their induction mecanism is very different. Indeed, it relies on anti-repressors whose expression is directly inhibited by the SOS response main regulator, LexA. Strangely enough, we show some of these anti-repressors to induce several prophages and even the Fels-1 prophage, whose induction is anti-repressor and LexA independent, harbors an anti-repressor which is directed towards the Gifsy-2 prophage. We conclude induction of many Salmonella prophages is synchronized at multiple levels and we also provide a biochemical analysis of the repressor/anti-repressor interaction. This manuscript also presents results regarding the genetic caracterization of the sbcE mutants of Gifsy-1 as well as the results of a collaboration with B. Finlay’s laboratory on the prophage borne virulence factor GogB and of a study on extracytoplasmic stress induction in hfq mutants of Salmonella Typhimurium.