Fonctionnalité du locus padA impliqué dans la réponse au stress acide phénol chez Lactobacillus plantarum

par Hélène Seraut

Thèse de doctorat en Microbiologie

Sous la direction de Jean-François Cavin.

Soutenue en 2008

à Dijon .


  • Résumé

    La réponse au stress acide phénol (PASR) met en jeu l’expression de l’enzyme PadA (Phenolic acids decarboxylase A) qui est régulée par le répresseur transcriptionnel PadR (Phenolic acids decarboxylase Regulator) chez Lactobacillus plantarum et d’autres bactéries Gram+ comme Bacillus subtilis. L’étude de l’expression des gènes par qRT-PCR montre que la PASR est un système finement régulé et optimisé en fonction de la concentration en acides phénols. Un vecteur d’expression sous le promoteur de padA a été construit pour exprimer la GFP (Green Fluorescent Protein) dans la souche sauvage et deux mutants ΔpadA et ΔpadR de L. Plantarum. Le locus de padA est constitué du gène padA en divergon avec padR, qui forme un opéron avec usp1 codant pour une Universal Stress Protein (USP). L’expression de cet opéron est également induite lors de la PASR. Afin d’étudier le rôle potentiel de Usp1 dans la PASR, (i) un mutant Δusp1 a été construit, (ii) l’expression hétérologue de ces trois gènes chez Escherichia coli, bactérie dépourvue de la PASR, a été réalisée, (iii) des EMSA (retard sur gel) entre PadR et le promoteur de padA ont été réalisées. Usp1 est capable d’inactiver PadR aussi bien in vivo chez E. Coli qu’in vitro. Bien que le mutant Δusp1 présente un phénotype vis à vis de la PASR comparable à celui de la souche sauvage, il présente une mauvaise survie à pH acide. L’analyse bioinformatique du motif ADN d’interaction du promoteur de padA avec PadR et les premières expériences EMSA semblent indiquer une nature pléiotrope de PadR à l’instar de AphA de Vibrio cholerae, un régulateur de la famille de PadR impliqué dans la pathogénicité de cette bactérie.

  • Titre traduit

    Functionality of the padA locus involved in the phenolic acid stress response in Lactobacillus plantarum


  • Résumé

    The Phenolic Acid Stress Response (PASR) involves the expression of the PadA enzyme (Phenolic acids decarboxylase A) which is regulated by the transcriptional repressor PadR (Phenolic acids decarboxylase Regulator) in Lactobacillus plantarum and in other Gram+ bacteria. The study of gene expression by qRT-PCR showed that this response is a tightly regulated system, which is optimized according to the phenolic acid concentration in the medium. An expression vector under the padA promoter was build to express the GFP (Green Fluorescent Protein) in the wild strain and the ΔpadA and ΔpadR mutants of L. Plantarum. The padA locus is composed of padA in divergon with padR, which forms an operon with usp1 encoding a Universal Stress Protein. The expression of this operon is induced during the PASR. In order to study the putative involvement of Usp1 in the PASR, (i) a Δusp1 mutant was constructed, (ii) the expression of the 3 genes was performed in Escherichia coli, a bacterium devoid of the PASR, and (iii) EMSA (DNA binding assay) between PadR and the padA promoter were achieved. Usp1 is able to inactivate PadR when it is co-expressed in E. Coli and also in EMSA. Although the Δusp1 mutant displays the same PASR than that of the wild strain, this mutant is very sensitive to acidic pH. Bioinformatics analysis of the padA promoter DNA pattern involved in the interaction with PadR and EMSA indicate that PadR could be a pleiotropic regulator as is AphA, a PadR-like regulator involve in stress response and pathogenicity in Vibrio cholerae.

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Informations

  • Détails : 1 vol.(168 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 158-168, [229] réf.

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  • Bibliothèque : Université de Bourgogne. Service commun de la documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TDDIJON/2008/78
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