Mycobactéries atypiques : analyse génétique et distribution dans l'eau potable

par Corinne Le Dantec

Thèse de doctorat en Sciences biologiques. Gènes, génomes, cellules

Sous la direction de Véronique Vincent.

Soutenue en 2002

à Paris 11 .

mots clés

• Chlore
• Plasmides linéaires

Résumé

Une norme européenne récente inclut dans la définition de l'eau potable, l'eau pour la boisson, pour la préparation des aliments, pour l'industrie alimentaire et pour les autres usages domestiques. Par conséquent l'eau pour l'hygiène corporelle entre dans la définition de l'eau potable, ce qui inclut tous les risques induits par le contact avec l'eau et l'inhalation de l'eau. Un des facteurs de risque à prendre en considération est la contamination de l'eau potable par les mycobactéries. En effet, particulièrement résistantes aux antiseptiques et aux désinfectants usuels, les mycobactéries colonisent fréquemment les réseaux d'eau potable. Dans la première partie de notre travail, afin de comprendre l'origine de la présence des mycobactéries dans le réseau intérieur de distribution de l'eau potable de la ville de Paris, nous avons réalisé l'inventaire des mycobactéries présentes aux différents stades de la production d'eau potable et dans l'eau du réseau extérieur de distribution de la ville de Paris. Les mycobactéries atypiques, saprophytes ou pathogènes potentiels sont largement présentes dans le réseau de distribution et résulteraient plus d'une colonisation du réseau que d'une carence au niveau des usines de traitement d'eau. De plus une étude sur la résistance au chlore des mycobactéries isolées du réseau d'eau potable a révélé qu'une chloration " seule " ne suffit pas pour éliminer les mycobactéries, en particulier les espèces: pathogènes potentielles. Dans une deuxième partie, nous avons tenté d'élucider les mécanismes de réplication des plasmides linéaires mycobactériens en étudiant un plasmide linéaire de 22 kb hébergé par M. Celatum. L'identification de son origine de réplication nous a permis de construire un vecteur navette E. Coli-mycobactérie. Le séquençage complet de ce plasmide linéaire et son étude transcriptionnelle nous ont permis d'identifier des régions conservées avec le chromosome de M. Tuberculosis, et des gènes de maintenance et de partition homologues à ceux des plasmides circulaires bactériens. Nous avons également recherché la présence des plasmides linéaires chez les genres apparentés au genre Mycobacterium, et avons montré que les plasmides linéaires sont relativement fréquents dans le génome des Corynebacterineae mais que leur présence n'est pas liée à une communauté phylogénique car leur distribution n'est pas homogène pour tous les membres d'un même genre ou d'une même espèce.

Titre traduit

Atypical mycobacteria : genetic analysis and occurence in tap water

Résumé

A recent European directive addressed water intended for human consumption, i. E. Potable water, including drinking water, water used for food preparation and water for other domestic uses. Therefore, water used for personal hygiene is included in this definition. Thus, skin contact with contaminated water and the inhalation of aerosols generated from contaminated water may be risk factors legally covered by the directive. Atypical mycobacteria found in drinking water distribution systems are residents able to colonize, to survive, to persist and to grow in tap water and not contaminants from another source. The resistance of mycobacteria to common disinfectants and their tolerance to a wide range of pHs and temperatures allow them to persist in drinking water systems. In the first part of this study, we investigated the frequency of recovery of mycobacteria in the water distribution system of Paris and in two treatment plants, at some intermediate stages of treatment, providing drinking water of Paris. The Paris water distribution system is colonized by several species of mycobacteria, saprophytic and potentially pathogenic species. The lack of detectable mycobacteria at the end of the water treatment lines and the presence of mycobacteria in the treated water distribution system could be explained by the presence of biofilms in pipes. An additional study on chlorine disinfection of atypical mycobacteria showed that chlorination conditions used in the distribution system is not sufficient to eliminate mycobacteria, especially potentially pathogenic mycobacteria. In the second part, we identified the replication region of the 23-kb linear plasmid pCLP from Mycobacterium celatum. Thus, we constructed an E. Coli-mycobacteria shuttle vector may be used in both slow- and fast-growing species and in co-transformation experiments with other mycobacterial vectors. Complete sequence of pCLP revealed at least nineteen putative ORFs which twelve were expressed. Sequence analysis revealed similar loci in both M. Celatum pCLP and M. Tuberculosis chromosome and ORFs that are similar to genes of bacterial circular plasmids involved in partition and postsegregational mechanisms. In addition, we investigated the occurrence of linear plasmids in mycolic-acid-containing bacteria, a group of phylogenetically related actinomycetes. Linear plasmids were not present in all the strains of a particular species or genus, which suggests that they were independently acquired.