An in silico approach to the identification of proteins involved in bacteria-host interactions : a case-study of lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus and related lactobacilli

par Aleksandr Barinov

Thèse de doctorat en Sciences biologiques

Soutenue en 2009

à Paris 11 , en partenariat avec Université de Paris-Sud. Faculté des Sciences d'Orsay (Essonne) (autre partenaire) .

  • Titre traduit

    Identification de protéines impliquées dans les interactions bactéries-hôte par une approche in silico : application à lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus et d'autres lactobacilles apparentés


  • Résumé

    Les interactions bactéries-hôte constituent un domaine de recherche en pleine expansion. Pendant longtemps, les efforts se sont portés sur les interactions bactéries pathogènes-hôte mais depuis peu, il y a un intérêt grandissant pour le rôle bénéfique joué par les bactéries non-pathogènes dans le tractus digestif. Des études de plus en plus nombreuses décrivent le rôle des bactéries commensales sur la balance énergétique de l’hôte, les réponses immunitaires et l’homéostasie intestinale selon des mécanismes non encore élucidés. Les objectifs de ces travaux de thèse étaient de mieux comprendre ces interactions bactéries commensales avec l’hôte en se basant sur des analyses in silico des donnée issues de programmes de séquençage. Nous avons démontré comment ce type d’analyse pouvait s’appliquer à la détermination des mécanismes moléculaires impliqués dans les interactions microbiote-hôte. Les principaux résultats de ces travaux peuvent être classés en trois parties. La première concerne le développement et la validation de SurfG+, un nouvel outil d’analyse de séquences de protéines pour prédire les protéines potentiellement exposées à la surface de bactéries à Gram positif. La deuxième partie de résultats décrit l’application de l’outil SurfG+ aux protéomes de lactobacilles dont les génomes sont séquencés. Nous avons ainsi mis en évidence des différences significatives au niveau de leurs protéines de surface notamment en terme de nombre de protéines sécrétées et ancrées à la paroi. Enfin, dans la troisième partie, nous avons montré comment ces outils d’analyse in silico peuvent être exploités dans l’analyse fonctionnelle des protéines. Dans cette partie, nous étudions les effets immuno-modulateurs potentiels de protéines de surface de Lactobacillus delbrueckii subsp. Bulgaricus ATCC 11842.


  • Résumé

    Bacteria-host cell interactions is an area of growing interest. While pathogenic bacteria and their interaction with the human host traditionally received much attention, there is a growing interest for the beneficial role that non-pathogenic bacteria play at these interfaces and in the GI tract in particular. Growing number of studies indicate that intestinal bacteria influence host energy balance, immune responses and contribute to gut homeostasis, however the mechanisms underlying this dialogue still remains largely unexplored. The work presented in this thesis aims to review the present knowledge on bacteria-host interactions in the GI tract, and to demonstrate the importance of in silico analyses that are widely used in the modern era of genome sequencing to broaden our knowledge. It also shows how this information can be applied for functional studies aiming to decipher molecular mechanisms involved in bacteria-host interactions. The main results presented in this thesis can be divided into three parts. The first part deals with the development and validation of a new protein sequence analysis method to predict potentially surface exposed (PSE) proteins from Gram-positive bacteria. The second part describes the application of the newly developed prediction method to the proteomes of sequenced lactobacilli revealing important differences in their predicted surface protein content. Finally, in the third part we demonstrated how the application of the in silico tools may be applied for functional protein studies. In this part, we focus on the potential immune modulation effects of surface exposed proteins from Lactobacillus delbrueckii subsp. Bulgaricus ATCC 11842.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (204 f.)
  • Annexes : Bibliogr. f. 178-193

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  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 0g ORSAY(2009)55
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