Etude de la réponse adaptative à l'oxyde de triméthylamine et de son mécanisme de détection chez Escherichia coli et Shewanella oneidensis

par Claudine Baraquet

Thèse de doctorat en Microbiologie moléculaire et biotechnologie

Sous la direction de Cécile Jourlin et de Vincent Méjean.

Soutenue en 2008

à Aix Marseille 2 .

  • Titre traduit

    Adaptative response to trimethylamine N-oxide and its detection in Escherichia coli et Shewanella oneidensis


  • Pas de résumé disponible.


  • Résumé

    Les bactéries Escherichia coli et Shewanella oneidensis sont capables d'utiliser l'oxyde de triméthylamine (TMAO) comme accepteur terminal d'électrons pour leur respiration. La réduction du TMAO est réalisée par le système respiratoire TMAO réuctase codé par l'opéron tor. Chez ces deux bactéries, l'expression de cet opéron est sous le contrôle strict du TMAO et sa régulation fait intervenir un système à deux composants TorS/TorR et une protéine périplasmique TorT. Le premier objectif de ma thèse a été de déterminer comment le TMAO était détecté par le système de régulation à deux composants TorS/TorR. Il s'avère que les protéines TorT d'E. Coli et de S. Oneidensis sont des protéines affines du TMAO. En présence de TMAO, la protéine TorT interagit avec le senseur TorS qui est alors capable de phosphoryser son régulatuer de réponse partenaire TorR. En absence de TMAO, la protéine TorT de S. Oneidensis est libre dans le périplasme tansi que celle d'E. Coli interagit toujours avec TorS. J'ai montré que, chez E. Coli, la présence de TMAO induit une cascade de changements conformationnels de TorT à TorS permettant ainsi la transduction du sinal TMAO. Des homologues de la protéines TorT ont été indentifiés et leurs gènes peuvent être classés en deux catégories selon leur localisation au sein du locus tor ou à proximité de gènes codant pour un ABC transformateur putatif. Un des produits de cette deuxième catégorie étant également capable de fixer le TMAO, il pourrait donc être impliqué dans l'import du TMAO. Nous proposons donc l'existence d'une nouvelle famille de protéines affines du TMAO ou de composés apparentés impliquée dans la transduction du signal ou dans le transport. Le deuxième objectif de ma thèse a été d'étuder le comportement chimiotactique de S. Oneidensis vis-à-vis du TMAO. Nous avons montré que le chimiotactique vis-à-vis du TMAO, ainsi que vers d'autres accepteurs d'électrons comme le nitrite, le nitrate, le fumarate ou le DMSO, résulte d'un mécanisme d'énergie taxie. Dans ce mécanisme, la fonction des oxydoréductases est requise et la force proton motrice générée lors de la respiration constitue le signal. Le chimiorécepteur principalement impliqué dans le mécanisme d'energie taxie a également été identifié. Ce chimiorécepteur possédant un motif Cache, nous proposons que ce domaine soit impliqué dans la détection de la force proton motrice. En conclusion, chez S. Oneidensis, le TMAO constitue le signal qui induit l'expression du système Tor dont le fonctionnement induit à son tour une réponse chimiotactique de type énergie taxie vis-à-vis du TMAO.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (170 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p.143-170

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