Métabolisme d'un prébiotique par une souche d'escherichia coli pathogène : décryptage fonctionnel et mobilité de la région fos.

Prebiotic metabolism by a pathogenic Escherichia coli strain : functional decryption and mobility of the Fos region

• Auteur / Autrice : Gaëlle Porcheron
• Direction : Catherine Schouler
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la Vie et de la Santé
• Date : Soutenance le 13/12/2011
• Etablissement(s) : Tours
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Santé, sciences, technologies (Tours)
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Infectiologie et santé publique (Tours)
• Jury : Président / Présidente : Antoine Touzé
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Christine Delorme, Charles Dozois, Evelyne Forano, Chantal Le Bouguenec, Sandrine Poncet

Mots clés

Mots clés contrôlés

Transcription génétique

Répresseurs

Opérons

Fructosanes

Colibacillose

Escherichia coli

Métabolisme

Prébiotiques

Mots clés libres

Gènes Fos

LacI/Ga1R

Ilot génomique AGI-3

ExPEC

Fructans

Prebiotic

Transcriptional regulator

LacI/Ga1R

Catabolite repression

Résumé

La région fos de la souche d’Escherichia coli pathogène aviaire BEN2908 permet le métabolisme des fructanes, des prébiotiques largement utilisés en alimentation humaine et animale. Ce métabolisme contribue à l’implantation de BEN2908 dans son réservoir, l’intestin. La région fos, située au sein de l’îlot génomique AGI-3, est composée de 6 gènes codant pour un transporteur de sucre et des enzymes impliquées dans le métabolisme des fructanes, et d’un gène transcrit de façon divergente codant pour FosR, un régulateur transcriptionnel de la famille LacI/GalR. Nous avons montré que l’expression des gènes fos est réprimée par FosR, contrôlée par la répression catabolique et induite en présence de fructanes. FosR se lie à 2 séquences opératrices de la région promotrice de l’opéron fos et cette liaison est inhibée en présence de fructanes, surtout par le 1-kestose. La région fos confère un avantage de croissance en présence de contenu cæcal et contribue à la colonisation des cæca in vivo. De plus, AGI-3 est mobile et transférable, ce qui suggère une possible diffusion du métabolisme des fructanes au sein de l’espèce E. coli.

The fos region of the avian pathogenic Escherichia coli strain BEN2908 is involved in fructan metabolism, prebiotics widely used commercially in food products for both humans and animals. This metabolism contributes to the establishment of BEN2908 in its reservoir, the intestine. The fos region, located within the genomic island AGI-3, is composed of six genes encoding a sugar transporter and enzymes involved in fructan metabolism, and of a divergently transcribed gene encoding a transcriptional regulator, FosR, belonging to the LacI/GalR family. We demonstrated that the expression of fos genes is repressed by FosR, controlled by catabolite repression and induced in the presence of fructans. FosR binds to two operator sequences of the fos operon promoter region. This binding to DNA is inhibited in the presence of fructans, especially by 1-kestose. The fos region strongly benefits growth on cecal content and colonization of the ceca in vivo. Moreover, AGI-3 is mobile and transferable, suggesting a possible dissemination of fructan metabolism within the species E. coli.