Etude de la régulation de la voie de biosynthèse des phospholipides en réponse au stress d'enveloppe chez Escherichia coli

Study of the regulation of the phospholipid biosynthetic pathway in response to envelope stress in Escherichia coli

• Auteur / Autrice : Yasmine Hassoun
• Direction : Emmanuelle Bouveret, Julie Viala
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Microbiologie
• Date : Soutenance le 01/10/2020
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole Doctorale Sciences de la Vie et de la Santé (Marseille)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d’Ingénierie des Systèmes Macromoléculaires (LISM) (Marseille) - Institut de Microbiologie de la Méditerranée (Marseille)
• Jury : Président / Présidente : Sophie Bleves
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Emilie Bouffartigues-Maillot
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jean-François Collet, Thierry Touzé

Mots clés

Mots clés contrôlés

Plantes -- Effets du stress

Cardiolipine

Homéostasie

Escherichia coli

Phospholipides

Mots clés libres

Phospholipides

Escherichia coli

Stress d'enveloppe

Régulation

Sigma E

CpxAR

Phospholipids

Escherichia coli

Envelope stress response

Regulation

Sigma E

CpxAR

Résumé

Chez E. coli, des enzymes localisées à la membrane interne assurent la synthèse des phospholipides (PL). La membrane lipidique, est une barrière entre l’environnement et le milieu intérieur, elle est soumise à différents stress. La synthèse des PL est sujette à une régulation fine en réponse à ces variations environnementales pour maintenir l’homéostasie de la membrane. La voie de synthèse des PL est bien étudiée, on sait peu de choses sur sa régulation transcriptionnelle. Des études transcriptomiques de la réponse au stress d’enveloppe par les facteurs sigmaE et le système CpxAR, ont montrées que les gènes des enzymes de synthèse des PL sont régulés par ces facteurs. De plus, il a été montré que le gène plsB, qui code pour la première enzyme de synthèse des PL, est induit par sigE et inhibée par le ppGpp. A partir de là, j’ai étudié la régulation en réponse au stress du gène psd, qui code pour la phosphatidyléthanolamine, le PL majoritaire d’E. coli. Pour commencer, j’ai confirmé que le premier promoteur de psd était induit par sigE, puis j’ai démontré que psd possédait un second promoteur induit par CpxR. Mon second projet a porté sur la caractérisation du gène clsB, qui code pour la cardiolipine synthase II qui synthétise de la cardiolipine (CL). clsB est en opéron avec les deux gènes de fonction inconnue ybhP et ybhN. Généralement, les produits des gènes en opéron œuvrent dans une voie commune, ont une fonction liée ou forment un seul complexe protéique. C’est pour cette raison que j’ai voulu déterminer le rôle de ybhP et ybhN dans la voie de synthèse de la CL et/ou dans la voie de synthèse des PL. La caractérisation de YbhP et YbhN est en cours.

In E. coli, enzymes located on the inner membrane ensure the synthesis of phospholipids (PL). The lipid membrane is a barrier between the environment and the internal environment, it is subject to various stresses. PL synthesis is subject to fine regulation in response to these environmental variations to maintain membrane homeostasis. The pathway for PL synthesis is well studied, little is known about its transcriptional regulation. Transcriptomic studies of the envelope stress response by sigmaE factors and the CpxAR system have shown that genes for PL synthetic enzymes are regulated by these factors. In addition, it has been shown that the plsB gene, which codes for the first PL synthesis enzyme, is induced by sigE and inhibited by ppGpp. From there, I studied the stress response regulation of the psd gene, which encodes phosphatidylethanolamine, the major PL in E. coli. To begin with, I confirmed that the first promoter of psd was induced by sigE, then I demonstrated that psd had a second promoter induced by CpxR. My second project focused on the characterization of the clsB gene, which codes for cardiolipin synthase II which synthesizes cardiolipin (CL). clsB is in operon with the two genes of unknown function ybhP and ybhN. Usually, operon gene products work in a common pathway, have a related function, or form a single protein complex. It is for this reason that I wanted to determine the role of ybhP and ybhN in the pathway of LC synthesis and / or in the pathway of PL synthesis. The characterization of YbhP and YbhN is in progress.