Caractérisation moléculaire de la résistance de F.tularensis aux fluoroquinolones

par Claire Siebert

Thèse de doctorat en Virologie microbiologie immunologie

Sous la direction de Patricia Renesto et de Sandrine Boisset.

Soutenue le 25-10-2018

à l'Université Grenoble Alpes (ComUE) , dans le cadre de École doctorale chimie et science du vivant (Grenoble) , en partenariat avec TheREx (équipe de recherche) et de Techniques de l’ingénierie médicale et de la complexité - Informatique, mathématiques et applications (Grenoble) (laboratoire) .

Le président du jury était Patrice Faure.

Le jury était composé de Patricia Renesto, Sophie Jarraud.

Les rapporteurs étaient Thomas Henry, Jean-Michel Jault.

mots clés

• Antibiotiques
• Bactéries
• Fluoroquinolones
• Bactériologie
• Résistance aux antibiotiques
• Francisella tularensis
• Fluoroquinolones

Résumé

Dans des expériences récemment réalisées au laboratoire, des clones de F. tularensis ont été exposés à des concentrations croissantes d’antibiotiques. Au cours de cette expérience d’évolution expérimentale, les bactéries ont acquis un haut niveau de résistance aux FQ. Cette résistance s’est accompagnée de mutations sur la cible des FQ soient les topoisomérases de type II. Le séquençage du génome de ces souches, a montré que l’exposition aux FQ induisait également des mutations du gène fupA. Mon objectif est d’investiguer le rôle potentiel de FupA dans la résistance aux FQ à partir de deux axes : 1- Analyse phénotypique des mutants FupA : Cette analyse se fera via la complémentation des mutants des lignées d’évolution, l’évaluation des CMI et l’étude in vitro de la multiplication intracellulaire. Préalablement, les vecteurs de complémentation nécessaires seront clonés et séquencés. 2- Etude biochimique de la protéine : Cette étude consistera en la purification de la protéine recombinante suivie de la recherche des ligands potentiels. Outre des expériences de pull-down, la protéine sera utilisée pour générer des anticorps. L’étude cristallographique de cette protéine est également envisagée.

mots clés

• Antibiotics
• Bacteria
• Fluoroquinolones

Titre traduit

Molecular characterization of F.tularensis resistance to fluoroquinolones

Résumé

In recent experiments performed in the lab, F. tularensis strains were exposed to increasing concentrations of antibiotics. During this evolution procedure, bacteria acquired a high-level fluoroquinolone (FQ) resistance. This resistance has been associated with mutations in the FQ target genes encoding DNA gyrase and topoisomerase IV. Interestingly, the sequencing of the genomes of these strains showed that exposure to FQ also induced mutations in the gene encoding the FupA protein. My goal is to investigate the putative role of FupA in FQ resistance, an effect never previously reported. Two main approaches will be carried out. 1- phenotypic analysis of fupA mutants: This analysis will consist in complementation of mutants, evaluation of MIC and in vitro study of intracellular multiplication. Previously, the complementation vectors required will be cloned and sequenced. FQ resistance will also be evaluated on a FupA KO Francisella strain to be constructed. 2- biochemical study of the protein: We will perform cloning and purification of the full-length recombinant protein or truncated forms. Recombinant target will be useful for further identification of potential ligands by pull-down experiments. It will also be used to generate antibodies to check expression of FupA in highly resistant clones as well as for IF or EM localisation of the protein. Crystallographic study of this protein is also envisaged.