Rôle du périplasme dans la perception par la bactérie de son environnement : utilisation des ß-galactanes par Erwinia chrysanthemi : voie de signalisation du système Rcs dans la virulence d'Erwinia chrysanthemi

Role of the periplasm in bacteria's environment perception

• Auteur / Autrice : Anne-France Prouvost
• Direction : Jean-Pierre Bohin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la vie et de la santé
• Date : Soutenance le 22/10/2008
• Etablissement(s) : Lille 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Biologie-Santé (Lille)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Pectobacterium chrysanthemi

Dissertations académiques

Périplasme

Glycosidases

Bactéries phytopathogènes

Galactanes

Microorganismes -- Mutation

Entérobactéries

Dextranes

Osmorégulation

Phosphorylation

Transduction du signal cellulaire

Génétique bactérienne

Mots clés libres

Glucanes périplasmiques osmorégulés

Phosphorelais

Résumé

Erwinia chrysanthemi est une entérobactérie phytopathogène responsable de la formation d'une pourriture molle sur un large spectre de plantes hôtes. Sa virulence dépend principalement de la sécrétion d'exoenzymes (dont les pectinases et cellulases) qui vont dégrader la paroi des cellules végétales. L'objectif de cette thèse est de participer à la compréhension du rôle du périplasme dans la perception de l'environnement par la bactérie. Nous avons caractérisé génétiquement et biochimiquement le locus gan codant 9 protéines impliquées dans le transport et la dégradation des ß-galactanes (un des composants de la pectine). Les OPG (glucanes périplasmiques osmorégulés) sont essentiels pour la virulence d'E. chrysanthemi puisqu'un mutant opgG incapable de les synthétiser présente un phénotype pléïotrope dont la perte de virulence. Une mutation suppressive de la mutation opgG localisée dans le gène rcsC a été obtenue au laboratoire. Nous avons voulu préciser le rôle du système à deux composants RcsCDB dans le pouvoir pathogène de la bactérie. La mutation rcsC2 conduit à une diminution de la phosphorylation du régulateur RcsB due à une augmentation de l'activité phosphatase de RcsC. Pourtant RcsB n'est pas essentielle pour la virulence. Nous avons également montré que l'expression des gènes régulés par le système RcsCDB est influencée par la quantité des OPG. Une faible surexpression d'une version soluble de RcsF engendre une activation du système Rcs et que la faible surexpression de DjlA et IgaA n'a pas d'effet significatif. Enfin, nous avons entrepris de caractériser la structure de RcsF par mutagenèse dirigée.

Erwinia chrysanthemi is a phytopathogenic enterobacterium causing soft rot disease in a wide range of plant species. The maceration of plant tissues is essentially caused by the secretion of a set of plant cell wall degrading enzymes (including pectinases and cellulases). The aim is to participate to the understanding of the role of the periplasm in environment perception by bacteria. We characterised genetically and biochemically the gan locus encoding 9 proteins involved in galactan transport and catabolism (galactan is a pectic component). Osmoregulated periplasmic glucans (OPGs) are essential for E. chrysanthemi pathogenicity. An opgG mutant lacks OPGs and shows a pleiotropic phenotype including nonvirulence. A rcsC point mutation (rcsC2) suppresses the phenotype induced by OPGs defect. We wanted to clarify the role of the Rcs system in pathogenicity. The rcsC2 mutation leads to the reduction of transcriptional activity of RcsB caused by an increase of phosphatase activity of RcsC. Mutations in RcsCDB proteins show that RcsB is not essential to virulence. We have shown that genes expression regulated by RcsCBD phosphorelay is influenced by the quantity of OPGs in the periplasm. An ectopic overexpression of a soluble version of RcsF leads to a RcsCDB phosphorelay activation, while an ectopic overexpression of DjlA and IgaA has no significatives effects. Finally, we have characterized RcsF structures by site-directed mutagenesis and deletion mutagenesis.