La réponse au stress chez les bactéries : réponse au stress métallique chez Pseudomonas putida et au stress rencontré en cours d’infection de plante chez le phytopathogène Dickeya dadantii

par Kévin Royet

Thèse de doctorat en Microbiologie moléculaire

Sous la direction de Agnès Rodrigue et de Erwan Gueguen.

Soutenue le 24-10-2018

à Lyon , dans le cadre de École Doctorale Evolution Ecosystèmes Microbiologie Modélisation , en partenariat avec Université Claude Bernard (Lyon) (établissement opérateur d'inscription) et de MAP - Microbiologie, Adaptation et Pathogénie, UMR 5240 (Lyon, Rhône) (laboratoire) .

Le président du jury était Florence Wisniewski-Dyé.

Le jury était composé de Agnès Rodrigue, Erwan Gueguen.

Les rapporteurs étaient Laurent Noël, Isabelle Schalk, Jean-François Collet.


  • Résumé

    Les bactéries environnementales font face à de très nombreux stress dans leur milieu devie. Ces dernières doivent s’acclimater rapidement pour faire face à des variations detempérature, des changements d’osmolarité, des changements de pH ou encore descarences nutritives afin de survivre et de prospérer dans leur environnement naturel. Cetravail de thèse s’inscrit dans l’étude de la réponse aux stress chez les bactériesenvironnementales en prenant l’exemple du stress engendré par les métaux chez labactérie modèle Pseudomonas putida et du stress rencontré en cours d’infection deplante chez le phytopathogène Dickeya dadantii. La présence d’un excès d’ionsmétalliques ainsi que les défenses d’une plante sur un phytopathogène entrainent toutdeux un stress oxydatif et peut provoquer une altération membranaire ainsi queprotéique. Ces stress, à première vue éloignés, pourraient ainsi induire des mécanismesde réponses similaires chez les bactéries. La plupart des études de résistance aux stresschez les bactéries portent sur l’étude de gènes sur ou sous exprimés et peuvent alorsmanquer des gènes importants pour la réponse à un stress donné dont l’expressionreste inchangée. Afin d’identifier de nouveaux facteurs de résistance aux stressmétalliques chez P. putida ainsi que de nouveaux facteurs de résistance/virulence chezle phytopathogène D. dadantii, un crible Tn-seq (Transposon-Sequencing) a été réalisé àl’aide de banques de mutants très denses. Les deux cribles ont permis de mettre enévidence le rôle majeur de régulateurs de transcription ainsi que l’importance desmécanismes d’efflux dans la réponse à un stress. Les deux cribles ont aussi mis enévidence l’importance des voies de biosynthèses en acides aminées et acides nucléiques.Enfin, de nombreux gènes à fonction inconnue participent à la survie des deux bactériesen condition de stress. Les résultats obtenus pourraient permettre de développer denouveaux antimicrobiens chez D. dadantii. Les mécanismes de résistance aux métaux etaux antibiotiques peuvent être similaires. Nos travaux améliorent la compréhension desmécanismes de résistance aux métaux et pourraient ainsi permettre de trouver denouvelles molécules à activité antimicrobienne

  • Titre traduit

    Stress response in bacteria : metal stress response in Pseudomonas putida and stress response of Dickeya dadantii during plant infection


  • Résumé

    Environmental bacteria have to deal with a number of stresses in their livingenvironment. The bacteria have to adapt quickly to changes in temperature, osmolarity,pH changes or nutrient deficiencies in order to survive and thrive in their naturalenvironment. This thesis work is related to the study of stress response inenvironmental bacteria by taking the example of stress caused by metals in thebacterium Pseudomonas putida model and stress encountered during plant infection inthe phytopathogen Dickeya dadantii. The presence of an excess of metal ions as well asthe defences of a plant on a phytopathogen both cause oxidative stress and can causemembrane and protein alteration. These stresses, at first sight distant, could thus inducesimilar response mechanisms in bacteria. Most stress resistance studies in bacteriafocus on the study of over- or under-expressed genes and may then lack genesimportant for the response to a given stress whose expression remains unchanged. Inorder to identify new metal stress resistance genes in P. putida and newresistance/virulence factors in D. dadantii phytopathogen, a Tn-seq (Transposon-Sequencing) screen was performed using very dense mutant banks. Both screenshighlighted the major role of transcription regulators as well as the importance of effluxmechanisms in the response to stress. Both screens also highlighted the importance ofamino acid and nucleic acid biosynthesis pathways. Finally, many genes with unknownfunction participate in the survival of both bacteria in stress conditions. The resultsobtained could lead to the development of new antimicrobials in D. dadantii. Themechanisms of resistance to metals and antibiotics may be similar. Our work isimproving our understanding of metal resistance mechanisms and could lead to newmolecules with antimicrobial activity


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