Rôles du facteur sigma à fonction extracytoplasmique SigX dans l'adaptation, la formation de biofilm et la réponse à des stress de l'enveloppe chez Pseudomonas aeruginosa.

par Rachel Duchesne

Thèse de doctorat en Aspects moleculaires et cellulaires de la biologie

Sous la direction de Sylvie Chevalier.

Soutenue le 06-01-2017

à Normandie , dans le cadre de École doctorale Normande de biologie intégrative, santé, environnement (Mont-Saint-Aignan, Seine-Maritime) , en partenariat avec Laboratoire de microbiologie signaux et microenvironnement (Evreux) (équipe de recherche) , Université de Rouen Normandie (Etablissement de préparation de la thèse) et de Laboratoire de Microbiologie Signaux et Microenvironnement / LMSM (laboratoire) .

Le président du jury était Nicole Orange.

Les rapporteurs étaient Katy Jeannot, Christophe [Etienne Charles) Bordi.


  • Résumé

    Pseudomonas aeruginosa est un pathogène opportuniste de l’Homme responsable de nombreuses infections des voies pulmonaires et urinaires chez des patients immunodéprimés. Largement étudié pour son implication dans la sévérité des symptômes liés à la mucoviscidose, le« bacille pyocyanique » constitue un enjeu majeur en termes de sécurité sanitaire puisqu’il représente après Escherichia coli et Staphylococcus aureus la 3ème cause d’infections nosocomiales en France (INVS, Enquête nationale de prévalence des infections nosocomiales en France, 2012). La persistance de P. aeruginosa notamment dans le cadre médical, est largement due à sa grande capacité à s’adapter et à se développer en communauté organisée au sein de biofilm. Le génome de P. aeruginosa contient de nombreux gènes codant des systèmes de régulation dont la majorité est impliquée dans des mécanismes de perception-transduction de signaux, conférant à la bactérie son fort pouvoir d’adaptation. Parmi ces systèmes, les facteurs sigma à fonction extracytoplasmique (ECF), des sous-unités transitoires de l’ARN polymérase, jouent un rôle fondamental dans la résistance et l’adaptation aux stress. SigX est un facteur sigma ECF, impliqué dans la virulence et la formation de biofilms, ainsi que dans la production des acides gras à courte chaine. Au cours de cette étude, les fonctions cellulaires de SigX ont été précisées, Nous avons montré que SigX joue un rôle important dans la composition, la fluidité et la perméabilité membranaires, et par conséquent dans le métabolisme de la cellule. L’activation de SigX en réponse à des conditions entrainant un stress de l’enveloppe, telles que la perte de la porine majoritaire OprF, la présence d’une concentration de sucrose dans le milieu de culture ou d’une concentration sub-inhibitrice de tobramycine, suggère que cet ECF, comme AlgU, pourrait appartenir à la classe des ECF de type RpoE.De manière remarquable, certaines altérations de l’enveloppe pourraient induire la formation de biofilm, un phénotype impliquant au moins partiellement SigX. Il conviendra à présent de caractériser les mécanismes moléculaires conduisant à l’activation de SigX et de préciser le rôle de ce facteur sigma dans la formation de biofilm.

  • Titre traduit

    Role of the Extracytoplasmic function sigma factor SigX in biofilm formation and response to antimicrobials in Pseudomonas aeruginosa


  • Résumé

    Pseudomonas aeruginosa is a major opportunistic pathogen causing many infectious diseases in immunocompromised patients. Widely studied because of its involvement in lung infections of cysticfibrosis suffering patients, this bacterium is a major public health challenge. P. aeruginosa persistence is largely due to its ability to adopt a multicellular lifestyle called biofilm. P. aeruginosa genome encodes numerous genes predicted to be involved in signal transduction allowing this bacterium to adapt to many environments. Among these systems, the extracytoplasmic function sigma factors, which are transitory subunits of the RNA polymerase, are of major importance for stress resistance and adaptation. SigX is an ECF sigma factor that has been involved in virulence, biofilm formation and in short chain fatty acidsbiosynthesis. This work led to precise the cellular functions of SigX. We have shown that SigX is of major importance for membrane homeostasis, including composition, fluidity and permeability. As a consequence, SigX was shown to be involved in P. aeruginosa metabolism. SigX activity is enhanced in conditions leading to a cell wall stress, as the lack of the major outer membrane porin OprF, high concentrations of sucrose or sublethal concentration of tobramycin, suggesting that this ECF, as AlgU,is a new cell wall stress responsive sigma factor. Remarkably, some alterations could induce biofilm formation, a phenotype involving at least partially SigX. The molecular mechanisms leading to SigX activity should now be deciphered and the role of this ECF in biofilm formation should be precised.


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Informations

  • Sous le titre : Rôles du facteur sigma à fonction extracytoplasmique SigX dans l'adaptation, la formation de biofilm et la réponse à des stress de l'enveloppe chez Pseudomonas aeruginosa.
  • Détails : 1 vol. (279 p.)
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