Caractérisation de MamK et Mamk-like les "actins-like" responsables de l'alignement des magnétosomes chez Magnetsirillum magneticum AMB-1

par Soumaya Mannoubi

Thèse de doctorat en Microbiologie

Sous la direction de David Pignol.

Le président du jury était Christophe Robaglia.

Le jury était composé de Arnaud Gruez, Nicolas Ginet.

Les rapporteurs étaient Nicolas Menguy, Agnes Rodrigue.


  • Résumé

    Les bactéries magnétotactiques (MTB) ont la capacité de s'orienter dans un champ magnétique grâce à un organite procaryote constitué d'un nanocristal magnétique biominéralisé et entouré d'une membrane biologique : le magnétosome. La synthèse de cet organite est un processus complexe contrôlé génétiquement par une série de gènes spécifiques aux MTB (les gènes mam) qui sont regroupés sur le chromosome bactérien. Chez la souche modèle Magnetospirillum magneticum AMB-1 cet ensemble de gènes forme un îlot génomique (MAI) auquel s'ajoute un second groupe distinct de 7 gènes homologues aux gènes mam (gènes mam-like) récemment identifié dont le rôle physiologique est très peu caractérisé. Parmi les produits des gènes mam, MamK est impliqué dans l'alignement des magnétosomes. Cette « actin-like » prokaryote qui forme des filaments selon un processus ATP-dépendant a été caractérisée ces dernières années. Dans le MIS de AMB-1, un gène homologue mamK-like a été identifié. Ainsi différentes approches pluridisciplinaires ont été mises en place pour comprendre le rôle de MamK et MamK-like. L'expression des gènes du MIS a été quantifiée. Les souches dépourvues des gènes mamK et mamK-like ainsi que le double mutant ont été obtenues puis phénotypées par différentes techniques d'imagerie. Les interactions entre les deux protéines ont été également testées. Enfin, les deux protéines ont été et leurs propriétés biochimiques caractérisées. L'ensemble de ces données nous permet de proposer un modèle selon lequel MamK et MamK-like participeraient tous deux à l'alignement des magnétosomes bactériens, vraisemblablement par la formation de filaments hybrides.

  • Titre traduit

    Characterization of MamK and MamK-like the "actins-like" responsible for the alignment of magnetosomes in Magnetospirillum magneticum AMB-1.


  • Résumé

    Magnetotactic bacteria (MTB) have the ability to orient in a magnetic field through a prokaryotic organelle composed of a magnetic nanocrystal surrounded by a biological membrane: the magnetosome. The synthesis of this organelle is a genetically complex process controlled by a series of specific genes (mam genes) grouped together on the bacterial chromosome. In the strain model Magnetospirillum magneticum AMB-1 this set of genes form a genomic island (MAI) and a second distinct group of seven genes homologous to mam genes (mam-like genes) recently identified. The physiological role of this islet magnetosome (MIS) is very little characterized to date.Among the products of mam genes, MamK is involved in the alignment of the magnetosomes. This « actin-like » which forms prokaryote filaments according an ATP - dependent process has been characterized in recent years. In the MIS of AMB-1, a homologous gene mamK-like was identified. And various multidisciplinary approaches have been developed to understand the role of MamK and MamK-like. The MIS gene expression was quantified. The strains lacking genes of mamK, mamK-like and the obtained of double mutant were then phenotyped by different imaging techniques. The interactions between the two proteins were also tested. Finally, the two proteins were overexpressed and their biochemical properties characterized. All of these data allows us to propose a model whereby MamK and MamK-like participate in both the alignment of bacterial magnetosomes, presumably by the formation of hybrid filaments.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (203p.)
  • Annexes : ref. bibliogr. p.177-203

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