Identification, caractérisation fonctionnelle et histoire évolutive de gènes de virulence chez Mycobacterium tuberculosis

par Vania Deborah Rosas Magallanes

Thèse de doctorat en Microbiologie

Sous la direction de Brigitte Gicquel.

Soutenue en 2006

à Paris 7 .

mots clés

• Mycobacterium tuberculosis
• Macrophages
• Mutagenèse
• Mutagenèse
• Transfert horizontal de gène

Résumé

Mycobacterium tuberculosis (TB) tue environ 1,5 millions de personnes chaque année dans le monde. Une meilleure compréhension des mécanismes de virulence de TB pourrait permettre de proposer de nouvelles stratégies d'intervention, dont de nouveaux antibiotiques ou des candidats vaccins. La virulence mycobactérienne se manifeste d'abord par la capacité du bacille à parasiter les macrophages. Afin d'identifier des facteurs de virulence de M. Tuberculosis impliqués dans ce processus, nous avons utilisé une banque de mutants de M. Tuberculosis générée par la technique de STM (signature-transposon fagged mutagenesis; Camacho et al. , 1999) que nous avons criblée dans des macrophages humains. Nous avons ainsi identifié 24 mutants atténués. En particulier nous avons caractérisé un opéron codant un transporteur ABC impliqué dans l'attachement et l'entrée de M. Tuberculosis dans des cellules eukaryotes. Cet opéron est spécifique du complexe Tuberculosis et des espèces ancestrales de Mycobacterium prototuberculosis. Nous avons montré qu'il a été acquis latéralement par l'ancêtre du complexe M. Tuberculosis à partir de v-protéobactéries de l'environnement.

Titre traduit

Identification, functional characterization and evolutionary history of virulence gènes in Mycobacterium tuberculosis

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Résumé

Mycobacterium tuberculosis kills approximately 1,5 million people in the world every year and it is estimated that one third of the world population is carrying the bacillus. A better comprehension of the mechanisms of M. Tuberculosis virulence should make possible to understand thé interactions between the bacillus and the immune System of the infected host, and to develop new vaccine candidates, including attenuated M. Tuberculosis or modified BCG strains. Mycobacterial virulence includes the ability of the bacillus to parasitize host macrophages and to multiply within these cells. In order to identify the mycobacterial virulence factors involved in this process, we have used a library of M. Tuberculosis mutants generated by the STM (signature-transposon tagged mutagenesis; Camacho et al. , 1999) technology and we have screened it in human macrophages. We have identified 24 mutants attenuated in virulence. Among these genes, the ABC transporter-encoding operon Rv0986-8 was further characterized as playing an important role in mycobacterial binding to eukaryotic cells in vitro and in virulence in vivo. Among actinobacteria, this operon is specific to the M. Tuberculosis complex and to ancestral Mycobacterium prototuberculosis species. Study of the evolutionary history of this operon provided strong evidence for a lateral acquisition by the M. Tuberculosis ancestor from a g-proteobacterium donor species