Etude des rôles du régulateur transcriptionnel AdpA et du complexe protéolytique ClpP1 dans la différenciation de Streptomyces lividans

par Aurélie Guyet

Thèse de doctorat en Microbiologie

Sous la direction de Philippe Mazodier.

Soutenue en 2009

à Paris 7 .


  • Résumé

    Les Streptomyces sont des bactéries du sol, filamenteuses à Grain-Positif. Ces bactéries ont un cycle de différenciation morphologique complexe, qui conduit à la production de nombreux métabolites secondaires parmi lesquels des antibiotiques. Sur milieu solide, la germination d'une spore permet la formation d'un mycélium basal qui se différencie en mycélium aérien. Ces hyphes aériennes subissent ensuite un processus de maturation et de septation qui conduit à la formation de spores. Le régulateur transcriptionnel AdpA et les protéasés ATP-dépendantes ClpP, sont des protéines impliquées dans le cycle de développement des Streptomyces. Les mutants adpA et clpPl (2007) ne peuvent se différencier normalement. En condition de croissance spécifique, ces mutants sont respectivement bloqués au stade de mycélium basai et aérien. L'étude du transcriptome du mutant adpA de S. Lividans a permis d'identifier plus de 400 gènes différemment exprimés dans ce mutant. Nous avons caractérisé 13 cibles directes du régulateur pleiotrope AdpA, par des analyses in vivo, in silico et in vitro. La moitié de ces cibles sont impliquées dans le développement des Streptomyces (SCO0762, SCO7657, clpPl, bldN, ramR, wblA), d'autres dans les métabolismes primaire (SCO7511, SCO0774) ou secondaire (SCO7657, cchA-cchB, SCO0381) et certaines ont des fonctions biologiques non connues (SCO6197-SCO6198, SCO2435). Nous avons montré, pour la première fois^ que le régulateur transcriptionnel AdpA pouvait jouer le rôle de répresseur transcriptionnel direct sur 2 cibles : SCO7511 et l'opéron clpPl.

  • Titre traduit

    Study of the roles of the transcriptional regulator AdpA and proteolytic complex ClpP1instreptomyces lividans differentiation


  • Résumé

    Streptomyces spp. Are filamentous, sol-dwelling bacteria which undergo a complex differentiation cycle. These bacteria produce various secondary metabolites among them the antibiotics. Spores germination leads to growth of a basal mycelium which then differentiates into an aerial mycelium and finally septates and differentiates into spores. The transcriptional regulator AdpA and the ATP-dependant protease ClpP are both involved in Streptomyces differentiation. On specific growth media, these mutants fail to make aerial mycélium or spores respectively. Transcriptome experiments revealed that expression of more than four hundred genes was modified in the adpA mutant. In silico analysis revealed the présence of potential AdpA binding sites upstream from several of these genes. Thirteen newly identifïed AdpA-regulated genes in S. Lividans were further characterized by quantitative real time PCR analysis and AdpA was shown to bind directly to their upstream regions using gel mobility shift assays. The study of theses genes led to the identification of pathways directly controlled by AdpA that influence S. Lividans development (involving SCO0762, bldN9 clpPl operon, ramR, wblA) and primary (SCO0774, SCO7511) or secondary metabolism (SCO0381, cchA and/or cchB). We were able to show that although AdpA represses expression of the clpPl operon, it does not affect binding of the ClgR transcriptional activator, since both regulators are able to bind simultaneously. Inactivation of the newly identified SCO7657-SCO7658 operon, directly controlled by AdpA, led to metabolic defects and delayed differentiation of S. Lividans. Taken together, our results indicate that AdpA plays an important role as a pleiotropic regulator of differentiation and secondary metabolism in Streptomyces.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (204 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 178 réf.

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  • Bibliothèque : Université Paris Diderot - Paris 7. Service commun de la documentation. Bibliothèque Universitaire des Grands Moulins.
  • PEB soumis à condition
  • Cote : TS (2009) 017
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