Thèse soutenue

Identification moléculaire et étude phylogénétique des bactéries appartenant au genre Streptococcus
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Auteur / Autrice : Olga Bettenfeld Glazunova
Direction : Didier RaoultVéronique Roux
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Médecine. Spécialité: Maladies infectieuses
Date : Soutenance en 2009
Etablissement(s) : Aix-Marseille 2
Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Unité de recherche sur les maladies infectieuses et tropicales émergentes (Marseille)
autre partenaire : Université d'Aix-Marseille II. Faculté de médecine (1970-2011)

Résumé

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Les bactéries appartenant au genre Streptococcus sont des cocci Gram-positif, catalase négative. Ce sont des commensales ou pathogènes chez l’homme et les animaux. Actuellement, 69 espèces et 12 sous-espèces ont été décrites. Les streptocoques ont été classifiés au départ sur le type d’hémolyse α, β ou non hémolytiques. Ce critère n’a plus aujourd’hui qu’une valeur d’orientation. La classification de Lancefield, encore utilisée en clinique, distingue 20 groupes sérologiques (désignés par des lettres de A à H et de K à W) définis sur les propriétés antigéniques d’un polysaccharide C présent dans la paroi des bactéries. Certaines espèces étant dépourvues de cet antigène et ne peuvent pas être classées par cette méthode. D’autre part, des isolats appartenant à des sérogroupes différents peuvent être inclus dans une même espèce et un même sérogroupe peut être retrouvé dans des espèces différentes. La classification a été complétée grâce à l’étude des caractères métaboliques. Mais les systèmes commercialisés ne permettent pas d’obtenir une identification au niveau de l’espèce dans tous les cas. Ce manque de discrimination est du au fait que le nombre de caractères biochimiques considérés est en nombre limité, que certains isolats présentent des caractères différents de la souche type et que les systèmes utilisés manquent parfois de reproductibilité. De plus, de nombreuses espèces nouvellement décrites ne sont pas incluses dans la banque de données du fabricant ou possèdent des profils identiques à ceux d’autres espèces ce qui entraîne une mauvaise identification au niveau de l’espèce ou une non identification de l’isolat. Actuellement, deux espèces génétiquement différentes (genomospecies) ont des relations ADN-ADN qui se traduisent à la fois par des valeurs d'hybridation inférieures à 70 % et par une valeur Tm(e) inférieure ou égale à 5 °C et/ou sur un pourcentage d’homologie entre les séquences du gène qui codent l’ARNr de 16S < 97%. Mais la technique d’hybridation ADN/ADN est une technique laborieuse dont les résultats sont parfois discordants entre laboratoires. Ce problème a donné lieu à des discussions controversées sur la définition de certains streptocoques, par exemple Streptococcus anginosus, Streptococcus intermedius, Streptococcus constellatus, les streptocoques appartenant au groupe bovis ou les streptocoques appartenant au groupe mitis. De plus il a été montré que le pourcentage d’homologie entre les séquences du gène codant l’ARNr de 16S permettant de définir une espèce bactérienne était variable en fonction des genres considérés et était souvent > 97%. L’identification bactérienne basée sur la comparaison des séquences du gène codant l’ARN de 16S permet d’obtenir une bonne définition jusqu’au niveau du genre mais est souvent déficiente au niveau de l’espèce car le gène considéré est peu variable et donc peu discriminante. D’autres gènes plus variables ont donc été utilisés pour obtenir une meilleure identification des isolats bactériens et potentiellement une définition de l’espèce bactérienne. En ce qui concerne les streptocoques, les gènes les plus utilisés avant que nous commencions notre travail étaient sodA (gène codant la superoxyde dismutase) et rpoB (gène codant la sous-unité de l’ARN polymérase). Mais les séquences n’étaient pas disponibles pour toutes les espèces reconnues. Notre premier travail a donc consisté à compléter les banques existantes. Nous avons également choisi de séquencer un fragment des gènes gyr B (codant la sous-unité B de l’ADN gyrase) et groEL (codant la protéine de stress de 60 kDa). Nous nous sommes ensuite intéressés au gène recN (codant une protéine de recombinaison/réparation). Nous disposons à ce jour de 6 bases de données pour l’identification et l’étude phylogénétique des streptocoques, les séquences des gènes groEL et recN étant les plus discriminantes. Nous avons appliqué ces différentes approches à 39 isolats du "groupe anginosus" (S. Anginosus, S. Intermedius, S. Constellatus) et montré que l’identification des isolats au sein de ce groupe était complexe et dans la mesure du possible devait être basée sur le séquençage de plusieurs gènes. Nous avons également décrit une nouvelle espèce Streptococcus massiliensis isolée à partir d’une hémoculture sur la base de critères phénotypiques et génotypiques.