Etude de la biosynthèse de l’Exopolysaccharide HE 800 par la bactérie marine, Vibrio diabolicusbTexte imprimé

par Vincent Boursicot

Thèse de doctorat en Science de la vie et de la santé, Microbiologie et biologie moléculaire

Sous la direction de Christine Delbarre et de Gisèle Lapointe.

Soutenue en 2012

à Nantes , dans le cadre de École doctorale Biologie-Santé Nantes-Angers , en partenariat avec Université de Nantes. Faculté des sciences et des techniques (autre partenaire) .


  • Abstract

    La découverte des écosystèmes océaniques hydrothermaux a permis d'accéder à une nouvelle source de molécules aux propriétés innovantes. Vibrio diabolicus, isolé d'un échantillon collecté sur une source hydrothermale, produit un exopolysaccharide appelé EPS HE800, polysaccharide linéaire de haute masse molaire. L'EPS natif et ses dérivés GAG-mimétiques produits par modifications structurales, sont intéressants pour le domaine biomédical. En concurrence avec les polymères de plantes ou d'animaux, les polysaccharides microbiens offrent des avantages pour une exploitation biotechnologique. Cependant, l'utilisation des polysaccharides nécessite le contrôle de la structure moléculaire d'un lot à l'autre ; en particulier, la masse molaire doit être stable. Dans ce contexte, le but de notre étude est de comprendre les mécanismes moléculaires de la biosynthèse des polysaccharides. Dans un premier temps, l'influence des paramètres de fermentation a été étudiée ; l'acétate d'ammonium, source d'azote, et le glucose ou le mannitol, sources de carbone, ont été retenus pour la production. Par plan d'expérience avec surface de réponse, nous avons montré que la production de l'EPS HE800 est dépendante de leurs concentrations, donnant ainsi la possibilité de mieux contrôler la masse molaire. Le génome de V. Diabolicus a été séquencé et annoté. Le rôle fonctionnel dans la biosynthèse de HE800 d'un cluster génétique de 22 Kpb a été étudié par inactivation de gènes. Ainsi, le mécanisme de biosynthèse de l'EPS HE800 par V. Diabolicus s'approche du mécanisme Wzx/Wzy-dépendant. Le locus a également été cloné dans un fosmide et la production recombinante du polymère étudiée.

  • Titre traduit

    Study of the biosynthesis of the exopolysaccharide HE800 by a marine bacterium, Vibrio diabolicus


  • Résumé

    Deep-sea hydrothermal vents have provided a new source of molecules with innovative biotechnological properties. Vibrio diabolicus, isolated from a sample collected on the East Pacific Rise, produces an exopolysaccharide called EPS H800. It's a linear polysaccharide of high molecular weight. EPS HE800 in its native form and its GAG-like derivatives produced by structural modifications is of great interest for the biomedical field. In competition with the polymers from plants or animals, microbial polysaccharides offer many advantages. However, the use of polysaccharides requires the control of structural features ; in particular the molecular weight must be stable between production batches. The aim of our study is to gain an insight into the molecular mechanisms of the EPS HE800 biosynthesis. Physiological studies on V. Diabolicus highlighted the influence of carbon and nitrogen substrates on the yield as well as on the molecular weight. Ammonium acetate, glucose and mannitol, were shown to be efficient sources of nitrogen and carbon. Their relative concentration influence on the yield and molecular weight of the EPS HE800 was studied by an experimental design with a response surface giving a way to better control the molecular weight. V. Diabolicus genome was sequenced and annotated. Functional role of a cluster of 22 Kb was studied by gene knock out and it was shown that it is involved in the biosynthesis of the EPS HE800. Thus, the mechanism of biosynthesis of the EPS HE800 in V. Diabolicus approaches the Wzw/wzy-dependent mechanism. This locus was alson cloned into E. Coli and the production of the recombinant polymer was studied.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (154 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p.127-152

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  • Bibliothèque : Université de Nantes. Service commun de la documentation. BU Sciences.
  • Disponible pour le PEB
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