Systèmes à deux composants et virulence de Yersinia pseudotuberculosis

par Claire Flamez

Thèse de doctorat en Biologie santé. Biologie cellulaire. Microbiologie

Sous la direction de Michel Simonet.

Soutenue en 2007

à Lille 2 .


  • Résumé

    Yersinia pseudotuberculosis est une bactérie qui colonise de multiples écosystèmes, notamment l'intestin (jonction iléo-caecale) de l'homme et de nombreux animaux, dans lequel elle induit des lésions. Son adaptation très rapide, face à un environnement changeant et le plus souvent hostile, est cruciale pour sa survie. À cette fin, différentes voies permettent aux bactéries d'interagir avec des signaux extérieurs. L'une des plus efficaces met en jeu des systèmes à deux composants. Le prototype est constitué d'une histidine kinase membranaire percevant des variations environnementales, qui est couplée à un régulateur de réponse cytoplasmique capable d'intervenir sur la transcription d'un ensemble de gènes cibles dénommé régulon. Après perception du stimulus, le capteur s'autophosphoryle et transfère ensuite le groupement phosphate vers le régulateur de réponse associé. Cette réaction induit une réponse cellulaire : deux protéines bactériennes créent donc un circuit assurant la conversion d'un signal extérieur de danger en une transcription génique adaptée. L'analyse in silico du génome de Y. Pseudotuberculosis a révélé la présence de vingt-quatre systèmes de régulation à deux composants ainsi que d'un capteur et de trois régulateurs orphelins, c'est-à-dire sans partenaire. Après inactivation, par génétique inverse, de chacun des régulateurs de réponse, nous avons entrepris de déterminer la capacité des vingt-sept mutants obtenus à survivre in vitro face à des stress rencontrés par la bactérie dans le tube digestif. Dix présentent un niveau de résistance à un pH acide et / ou à une pression osmotique élevée, un stress oxydatif, la présence de bile ou de peptides anti-microbiens différent de la souche sauvage. Toutefois, seuls quatre sont moins virulents per os pour la souris : phoP, rstA-like, yfhA-like et surtout ompR. Dans les limites de nos modèles d'étude, un nombre restreint de système à deux composants semble donc contrôler la virulence de Y. Pseudotuberculosis. La caractérisation de leur régulon devrait mettre au jour des gènes impliqués dans le pouvoir pathogène bactérien méconnus jusqu'à présent.


  • Résumé

    Yersinia pseudotuberculosis is a bacterium which colonizes a range of ecosystems, notably the intestine (the ileo-caecal junction) in humans and various other animals, in which it induces lesions. Very rapid adaptation when confronted with a changing (and generally hostile) environment is essential for survival of the bacterium. To this end, a number of pathways enable the bacterium to interact with external signals. One of the most effective involves two-component systems. The prototype is constituted by a membrane-located histidine kinase (sensing changes in the environment) coupled to a cytoplasmic response regulator capable of acting on the transcription of a set of target genes referred to as a regulon. Once the stimulus has been sensed, the sensor phosphorylates itself and then transfers the phosphate group to the coupled response regulator. This reaction induces a cellular response: two bacterial proteins thus create a circuit which converts an external danger signal into an appropriate gene transcription response. In silico analysis of the Y. Pseudotuberculosis genome has revealed the presence of 24 two-component regulatory systems, together with one orphan sensor (i. E. Lacking a partner) and three orphan regulators. Following inactivation of each of the response regulators via reverse genetics, we sought to determine the ability of the resultant 27 mutants to survive in vitro when confronted with the various types of stress encountered by the bacterium in the digestive tube. Ten showed levels of resistance to low pH and/or high osmotic pressure, oxidative stress, the presence of bile or anti-microbial peptides which differed from those of the wild type. However, only 4 were less virulent when administered per os in mice: phoP, rstA-like, yfhA-like and above all ompR. Bearing in mind the limitations of our experimental models, a small number of two-component systems thus appear to influence the virulence of Y. Pseudotuberculosis. Characterization of their respective regulons should reveal the genes involved in the bacterium's as yet poorly understood pathogenic ability.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (123 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. f. 95-110

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  • Bibliothèque : Université du droit et de la santé. Service Commun de la Documentation. BU Santé - Learning center.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 50.379-2007-3-C
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