Study of the spiramycin biosynthesis and its regulation in streptomyces ambofaciens

par Hoang Chuong Nguyen

Thèse de doctorat en Sciences biologiques

Sous la direction de Jean-Luc Pernodet et de Thuy Duong Ho Huynh.

  • Titre traduit

    Etude de la biosynthèse de la spiramycine et de sa régulation chez Streptomyces ambofaciens


  • Résumé

    La spiramycine, un antibiotique macrolide synthétisé par la bactérie Streptomyces ambofaciens, est constituée par un macrocycle lactonique, la platénolide, sur lequel trois sucres sont fixés. Un groupe d’une quarantaine de gènes dirigeant la biosynthèse de la spiramycine avait été identifié. Sur la base d’analyses bioinformatiques, une fonction dans la biosynthèse, la résistance à la spiramycine ou la régulation de l’expression des gènes de biosynthèse avait été proposée pour la majorité des protéines codées par ce groupe de gènes. Mais pour plusieurs étapes importantes, il restait à identifier et caractériser les gènes réellement impliqués. Pour les trois étapes de glycosylation, parmi les quatre glycosyltransférases putatives, seuls trois sont nécessaires à la biosynthèse de spiramycine. Le sucre transféré par chacune des trois glycosyltransférases a été identifié. Deux de ces glycosyltransférases ont besoin d’une protéine auxiliaire pour leur activité et deux protéines auxiliaires ont été identifiées. Une autre étape importante de la biosynthèse est la réduction d’une fonction cétone sur la platénolide : le gène codant cette céo-réductase à été identifié parmi trois candidats. Enfin parmi les quatre régulateurs putatifs de la biosynthèse de spiramycine, deux, SrmR et SrmS sont réellement impliqués. SrmR est un activateur transcriptionnel nécessaire à l’expression du gène SrmS. SrmS active la transcription des gènes de biosynthèse. L’organisation transcriptionnelle de l’ensemble du groupe de gène a été établie, permettant l’identification de XX régions promotrices sur lesquelles l’effet du SrmR et du SrmS a été étudié.


  • Résumé

    Spiramycin a macrolide antibiotic synthesized by the bacterium Streptomyces ambofaciens, consists in a lactone macrocycle, th platenolide, on which three sugars are attached. A group of about forty genes directing the biosynthesis of spiramycin had been identified. Based on bioinformatic analysis, a function in biosynthesis, resistance to spiramycin or regulation of the expression of biosynthetic genes had been proposed for most proteins encoded by this gene cluster. But for several biosynthetic steps, the genes involved had to be identified and characterized. For the three glycosylation reactions among the four putative glycosyltransferases encoded in the cluster, only three are necessary for spiramycin biosynthesis. Sugars transferred by each of these three glycosyltransferases have been identified. Two of these glycosyltransferases require an auxiliary protein for their activity and two auxiliary proteins have been identified. Another important step in the biosynthesis is the reduction of a keto group on platenolide ; the gene encoding the ketoreductase has been identified among three candidates. Finally, among the four putative regulators of spiramycin biosynthesis, two, SrmR and SrmS are really involved. SrmR is a transcriptional activator required for expression of the gene srmS. SrmS activates the transcription of biosynthetic genes. The transcriptional organization of the entire gene cluster has been established, allowing the identification of 16 promoter regions on which the effect of SrmR and SrmS has been studied.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (223 p.)
  • Annexes : Bibliogr. en fin de chapitres

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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)130
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