Formation of biofilm in Pseudomonas aeruginosa : molecular characterisation of the macromolecular complex Pel

par Karolina Kowalska

Thèse de doctorat en Microbiologie moléculaire et biotechnologies

Sous la direction de Alain Filloux.

Le président du jury était James Sturgis.

Le jury était composé de Rome Voulhoux.

Les rapporteurs étaient Miguel Camara, Susanne Wilhelm.

  • Titre traduit

    Formation de biofilms chez Pseudomonas aeruginosa : caractérisation moléculaire du complexe macromoléculaire Pel


  • Résumé

    Pseudomonas aeruginosa est une bactérie pathogène opportuniste qui peut développer deux modes d’infection. Les infections aigües sont associées à la production et à la sécrétion de toxines qui peuvent avoir un effet cytotoxique, alors que dans le contexte d’une infection chronique la bactérie a tendance à s’établir sous la forme d’un biofilm. Un biofilm est une population de microorganismes organisée en une communauté et attachée sur une surface. Cette surface peut être biotique ou abiotique. Les biofilms bactériens ont des caractéristiques intrinsèques qui les rendent plus résistants à des conditions environnementales difficiles (pH, oxygène, UV, flux, etc…). Dans le cadre d’une infection l’établissement du biofilm résulte aussi en une population bactérienne difficile à éliminer par le système immunitaire mais également résistante aux antibiotiques. Des déterminants moléculaires majeurs qui interviennent dans la formation du biofilm sont le flagelle, les pili de type IV et les fimbriae Cup pour l’attachement, ou bien encore les exopolysaccharides qui sont avec l’ADN des composants essentiels de la matrice extracellulaire du biofilm qui englobe la population bactérienne. Chez P. aeuginosa, si l’alginate est le polysaccharide majeur, il a été montré que des souches non-mucoides forment également des biofilms et que dans ce contexte la synthèse et la sécrétion du polysaccharide majeur de la matrice sont dépendantes des gènes pel. Mon travail a consisté dans l’étude de l’organisation structurale du système Pel et le contrôle de son activité.


  • Résumé

    Pseudomonas aeruginosa is a human opportunistic pathogen, and in the course of an infection can develop two lifestyles. One of them is involved in secretion of toxins and results in acute infection, and the other one causes chronic infections and is characterized by formation of a biofilm. A biofilm is a highly organized bacterial population, organized as a complex community that is attached to a surface. Bacterial biofilm shows higher resistance to different enviromental factors including physical factors, antimicrobials or host immune response. Major components taking part in biofilm formation are flagella, type IV pili, cup fimbriae as well as exopolysaccharides. The latter provides a protective matrix for the biofilm, together with proteins and DNA. In non-mucoid strains the major exopolysaccharide of biofilm matrix is synthetised and secreted by pel gene cluster. My work concentrates on the structural organisation of Pel polysaccharide secretion machinery, regulation of its activity as well as detailed characterisation of the Pel polysaccharide itself.


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