Mécanismes moléculaires et cellulaires de la prédation bactérienne chez Myxococcus xanthus

Molecular mechanism of bacterial predation

• Auteur / Autrice : Sofiene Seef
• Direction : Tâm Mignot
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Microbiologie
• Date : Soutenance le 18/09/2020
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole Doctorale Sciences de la Vie et de la Santé (Marseille)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de Chimie bactérienne (LCB) (Marseille)
• Jury : Président / Présidente : Sophie Bleves
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Leyla Slamti, Marcelo Nollmann
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Laurence Van Melderen, Jean-Marc Ghigo

Mots clés

Mots clés contrôlés

Myxococcus xanthus

Bactéries

Prédation (biologie)

Mots clés libres

Myxococcus xanthus

Predation

Résumé

Au sein d’un écosystème, les bactéries sont en constante lutte pour le monopole de l’espace et des nutriments. Cette bataille engendre la mise en place de nombreuses interactions sociales qui permettent aux bactéries de lutter les unes contre les autres. Dans ce contexte, il existe certaines espèces bactériennes qui sont capables d’adopter un comportement prédateur. Par l’intermédiaire de la prédation, les bactéries s’attaquent à d’autres micro organismes dans le but de les lyser et de s’en servir comme source de nutriments. Mon travail de thèse est l’étude de la prédation chez la bactérie modèle Myxococcus xanthus. Plus précisément j’ai cherché à comprendre et décrire le déroulement du cycle prédateur. De plus, j’ai aussi soulevé la question du mécanisme de lyse sous-jacent. Lors de cette thèse, j’ai pu montrer que la motilité aventurière de M. xanthus est essentielle à l ’invasion de la colonie proie et que la lyse est contact dépendante. J’ai montré que cette lyse est assurée par une machinerie nouvellement caractérisée chez Myxococcus, le système Kill. L’ appareil identifié présente de nombreuses homologies avec la machinerie Tad, originellement impliquée dans l’adhérence et la formation de biofilm, et ajoute une nouvelle fonction au répertoire de cette machinerie. Le système Kill est recruté à la zone de contact avec la proie et s’avère essentiel à la fonction de prédation.Finalement, cette étude a révélé que le système Kill est employé lors de la prédation contre différentes proies testées et qu’il est notamment distribué au sein d’autres bactéries prédatrices. Nous suggérons donc que l’appareil Kill est la machinerie principale pour la lyse des proies.

In an ecosystem, bacteria are constantly fighting for space and nutrients. This battle generatesmany social interactions that allow bacteria to fight against each other. In this context, there are somebacterial species which are capable predatory behavior. Through predation, bacteria attack othermicroorganisms in order to lyse them and use them as source of nutrients.My thesis work is the study of predation in the model bacteria Myxococcus xanthus. Morespecifically, I sought to understand and describe the progress of the predatory cycle. In addition, Ialso raised the issue of the underlying lysis mechanism.During this thesis, I was able to show that the adventurous motility of M. xanthus is essential tothe invasion of the prey colony and that lysis is contact dependent. I have shown that this lysis isensured by a newly characterized machinery in Myxococcus, the Kill system. The identified devicehas many homologies with the Tad machinery, originally involved in adhesion and biofilm formation,and adds a new function to the repertoire of this machinery. The Kill device is recruited to the areaof contact with the prey and is essential for the predation function.Finally, this study revealed that the Kill system is used during predation against various prey testedand that it is notably distributed among other predatory bacteria. We therefore suggest that the Killdevice is the primary machinery for lysis of prey.