Etude et caractérisation de l'état " Viable mais Non Cultivable " chez Saccharomyces cerevisiae

par Mohammad Salma

Thèse de doctorat en Sciences de la vie

Sous la direction de Hervé Alexandre et de Sandrine Rousseaux.

Soutenue le 07-11-2013

à Dijon , dans le cadre de École doctorale Environnements, Santé (Dijon) , en partenariat avec Procédés Alimentaires et Microbiologiques (Dijon) (laboratoire) et de Procédés Alimentaires et Microbiologiques (laboratoire) .

Le président du jury était Jean-Marie Perrier-Cornet.

Le jury était composé de Delphine Sicard.

Les rapporteurs étaient Thierry Bergès, Jean-Marie François.


  • Résumé

    L'état viable mais non cultivable (VNC) a été étudiée en détail chez les bactéries. En revanche,l'état VNC chez d'autres micro-organismes, y compris en particulier les eucaryotes, a reçubeaucoup moins d'attention.Pour fournir des preuves concluantes de l'existence d'un état VNC chez la levure, en particulierchez S. cerevisiae, la capacité des différentes souches de S. cerevisiae à devenir viable et noncultivable après un stress sulfite avec différentes concentrations de SO2 a été étudiée parcytométrie de flux (CMF) en utilisant une sonde fluorescente comme un marqueur de viabilité(fluorescéine diacétate (FDA)) et par étalement sur milieu de culture. La capacité des cellules àrécupérer leur cultivabilité après l’élimination du stress en augmentant le pH du milieu a étéétudiée. Pour confirmer l’existence de l'état VNC, le temps de génération de cellules VNC aprèsl’élimination du stress a été comparé aux cellules cultivables et viables dans des conditions deculture identiques. En outre, la comparaison des différentes phases du cycle cellulaire descellules sortent de l'état VNC et les cellules en état VNC a été réalisée par CMF. Par ailleurs,l'implication du gène SSU1 codant pour la pompe SO2 dans l'état VBNC a été étudiée.Après l'application du stress, la comparaison entre la population cultivable déterminée sur milieude culture et la population viable évaluée par FCM met en évidence la présence de cellulesviables mais non cultivables. L'augmentation du pH du milieu permet aux cellules de S.cerevisiae viables mais non cultivables à redeviennent cultivables. Le temps de génération, decellules cultivées dans les mêmes conditions que celles rencontrées au moment de la sortie del’état VNC, est comparé au temps de sortie calculé au cours de la reprise de la cultivabilité. Ladifférence entre ces deux paramètres observés affirme que le temps mis par les cellules poursortir de l’état VNC n’était pas caractéristique d’une multiplication cellulaire.Finalement nous avons étudié l'implication du SSU1 dans l'état VNC. Les résultats montrent quele SSU1 n’est pas impliqué dans le maintien de l'état VNC chez S. cerevisiae

  • Titre traduit

    Study and characterization of the "Viable but non-culturable" state in Saccharomyces cerevisiae


  • Résumé

    The viable but not culturable (VBNC) state has been studied in detail in bacteria. Bycontrast the VBNC state in other microorganisms, including particularly eukaryotes, has receivedmuch less attention. However, it has been suggested that in wine, Brettanomyces yeast cells mayenter a Viable But Not Culturable State, in particular in the presence of high, sulfur dioxide(SO2) concentration.To provide conclusive evidences for the existence of a VBNC state in yeast, especially in S.cerevisiae as a model organism, the capacity of different S cerevisiae strains to become viableand not cultivable after a sulfite stress with various concentrations of SO2 was studied by flowcytometry (FCM) using fluorescent probe as a viability marker (Fluorescein diacetate (FDA))and by plating on culture medium. The ability of cells to recover cultivability after stress removalby increasing the pH medium was investigated. To confirm the VBNC state, the rate ofgeneration of VBNC cells after stress removal was compared to cultivable and viable cells insame culture conditions. In addition, the comparison of different cell cycle phases of cells exitingthe VBNC state and cells in VBNC state was performed by FMC. Moreover, the involvement ofSSU1 gene coding for the SO2 pump in VBNC state was studied.After stress application, comparison between cultivable population determined on culturemedium and viable population assessed by FCM demonstrated the presence of the viable cellswhich became uncultivable after 24 to 48 hours depending on the strains under study. Increasingthe pH medium allows the viable but uncultivable S. cerevisiae cells to become cultivable again.The generation rate of cells exiting VBNC state was not consistent with growth of residualculturable cells, which support a true VBNC state. The absence of cell proliferation, the stabilityof the population during the increase of the cultivability and the decrease in esterase activity forVBNC cells allows us to conclude the presence of the VBNC state in S. cerevisiae in correlationwith the VBNC state definition.In order to determine whether SSU1 gene, encoding a sulfite pump efflux, was involved inVBNC, we compare a wild type S. cerevisiae strain to its nul mutant Δ ssu1. Our resultsdemonstrate that SSU1 gene does not seem to be involved in VBNC phenotype


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  • Détails : 1 vol. (183 f.)
  • Annexes : Bibliographie f. 154-183, 300 réf.

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  • Cote : TNSDIJON/2013/41
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