Thèse soutenue

Identification et caractérisation de déterminants moléculaires de virulence impliqués dans l'acquisition du fer chez Flavobacterium psychrophilum
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Auteur / Autrice : Yueying Zhu
Direction : Eric DuchaudTatiana Rochat
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences de la vie et de la santé
Date : Soutenance le 12/12/2022
Etablissement(s) : université Paris-Saclay
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Structure et Dynamique des Systèmes Vivants
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Virologie et immunologie moléculaire (VIM)
référent : Université de Versailles-Saint-Quentin-en-Yvelines (1991-....)
graduate school : Université Paris-Saclay. Graduate School Life Sciences and Health (2020-....)
Jury : Examinateurs / Examinatrices : Mirjam Czjzek, Ségolène Calvez, Isabelle Guénal, David Pérez-Pascual
Rapporteurs / Rapporteuses : Mirjam Czjzek, Ségolène Calvez

Résumé

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Les maladies infectieuses sont un frein majeur au développement raisonné de l'aquaculture. Flavobacterium psychrophilum (Fp) est l'agent responsable de la flavobactériose, une maladie affectant les poissons d'eau douce, essentiellement les salmonidés, associée à des mortalités élevées et d'importantes pertes économiques dans le monde. La maladie se caractérise par une destruction des tissus et une septicémie hémorragique, dont le contrôle s'appuie sur l'antibiothérapie susceptible de provoquer des risques environnementaux comme le développement et la dissémination de bactéries résistantes. Pour développer des mesures spécifiques contre les infections à Fp, une compréhension approfondie du processus infectieux ainsi que des mécanismes de virulence sont nécessaires. Si l'identification et la caractérisation phénotypique des isolats cliniques de Fp sont bien décrites dans la littérature, les facteurs moléculaires impliqués dans la virulence sont peu connus. Des difficultés liées à l'identification de gènes de virulence candidats et le manque d'outils génétiques constituent les principaux facteurs qui ont freiné cette recherche.Les objectifs de mon projet de thèse étaient d'identifier des gènes impliqués dans la virulence afin de mieux caractériser au niveau moléculaire le processus infectieux chez la truite arc-en-ciel, un hôte naturel de Fp. Le processus infectieux a tout d'abord été caractérisé grâce à l'analyse simultanée du profil d'expression des gènes de la bactérie et de son hôte par des expériences de Dual RNA-seq à partir d'organes infectés. Ces travaux ont permis d'identifier des gènes bactériens surexprimés in vivo qui pourraient jouer un rôle important dans la pathogenèse et les interactions hôte-pathogène. Dans un deuxième temps, certains ont été caractérisés par des approches de mutagénèse et de caractérisation des mutants obtenus. Des travaux précédents avaient suggéré que les capacités protéolytiques, hémolytiques et d'adhérence de Fp étaient associées à la pathogénicité. La croissance de cette bactérie dépend aussi de la disponibilité en fer et ses capacités à acquérir ce métal pourraient être un élément majeur pour la colonisation de l'hôte. Deux systèmes de transport prédits comme impliqués dans l'acquisition de l'hème ont été caractérisés in vitro et in vivo dans un modèle d'infection expérimentale chez la truite arc-en-ciel. Nous montrons que ces systèmes sont non redondants et contribuent tous deux à la virulence bactérienne. Le système Hfp permet de capturer le fer nutritif en condition de carence, alors que le système BfpR est actif en présence de fortes quantités d'hémoglobine. Le mutant bfpR présentant des phénotypes pléiotropes, des analyses approfondies ont été réalisées incluant des analyses transcriptomiques ainsi que l'identification et la caractérisation de suppresseurs afin de mieux comprendre son rôle dans l'adaptation bactérienne à un environnement contenant des quantités élevées d'hémoglobine, condition rencontrée lors de l'infection.