Thèse soutenue

Etude transcriptionnelle et fonctionnelle du groupe de gènes vanGCd de C. difficile
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Auteur / Autrice : Fariza Ammam
Direction : Thierry LambertThomas Candela
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Microbiologie et thérapeutiques anti-infectieuses
Date : Soutenance le 30/04/2013
Etablissement(s) : Paris 11
Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Innovation Thérapeutique : du Fondamental à l'Appliqué (Châtenay-Malabry, Haut-de-Seine ; 2000-2015)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Ecosystème Microbien Digestif et Santé (Châtenay-Malabry, Hauts-de-Seine)
Jury : Président / Présidente : Anne Collignon
Examinateurs / Examinatrices : Thierry Lambert, Thomas Candela, Anne Collignon, Michel Arthur, Bruno Périchon, Pascale Serror
Rapporteurs / Rapporteuses : Michel Arthur, Bruno Périchon

Mots clés

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Résumé

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C. difficile est une bactérie anaérobie du tube digestif reconnue comme l’agent responsable de 25% des diarrhées nosocomiales post antibiotiques et de la plupart des colites pseudomembraneuses. Le métronidazole et la vancomycine sont les traitements de référence pour les infections liées à ce pathogène. A ce jour, aucune souche de C. difficile résistante à la vancomycine n’a été rapportée. Paradoxalement, 85 % des souches de cette espèce hébergent dans leur génome un groupe de gènes cryptiques vanGCd homologue à l’opéron de résistance à la vancomycine vanG de E. faecalis. Dans ce travail, nous avons étudié la capacité des gènes vanGCd à conférer la résistance à la vancomycine. L’étude transcriptionnelle a révélé que le groupe de gènes vanGCd est transcrit en deux opérons (i) l’un de régulation exprimé de façon constitutive et (ii) l’autre de résistance, inductible par la vancomycine. L’analyse enzymatique de VanGCd, VanXYCd et VanTCd in vitro a montré que ces protéines possèdent respectivement des activités ligase, D,D-peptidase et racémase nécessaires au pontage D-Ala-D-Ser et à l’hydrolyse des dipeptides naturels D-Ala-D-Ala. L’analyse des précurseurs du peptidoglycane par spectrométrie de masse en présence de vancomycine a permis l’identification de l’UDP-MurNAc-pentapeptide [Ser] témoin de l’activité in vivo de ces protéines. L’opéron de résistance vanGcd cloné chez E. coli NR698 sensible à la vancomycine exerce un très faible effet sur la CMI de cet antibiotique. En revanche, le clonage chez E. faecalis n’a pas été obtenu en raison de mutations spontanées. Pour ces raisons, nous avons introduit l’opéron vanC de E. gallinarum chez C. difficile et observé une faible augmentation de la CMI de la vancomycine. Ce résultat indique que l’expression de la résistance à cet antibiotique chez C. difficile implique des facteurs intrinsèques liés à la bactérie. Nous avons observé que la ligase MurF possède une meilleure affinité vis-à-vis du dipeptide D-Ala-D-Ala que pour le dipeptide D-Ala-D-Ser ce qui pourrait impacter la synthèse de l’UDP-MurNAc-pentapeptide[Ser]. Par ailleurs, nous avons observé qu’en présence de vancomycine, les précurseurs du peptidoglycane sont amidés. Cette modification affecte également le peptidoglycane mature. Toutefois, le rôle physiologique de l’amidation chez C. difficile reste à élucider. En conclusion, (i) l’absence d’expression de la résistance à la vancomycine de C. difficile est multifactorielle, (ii) le groupe de gènes vanGCd a peu de potentiel pour contribuer à l’émergence de la résistance à la vancomycine.