Filament formation in the ovococcus lactococcus lactis

Etude de la filamentation chez l'ovocoque Lactococcus lactis

• Auteur / Autrice : Daniel Pérez Núñez
• Direction : Éric Guédon, Pierre Renault
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques. Microbiologie
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Paris 11
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Lactococcus lactis

Filaments intermédiaires

Bactéries

Résumé

La morphogénèse est une question fondamentale en biologie cellulaire à la fois chez les eucaryotes et les procaryotes. Cependant, le mécanisme impliqué dans la création et le maintient de la forme des bactéries restent peu connu, étant encore moins étudié chez les bactéries à forme coccoïde. Deux classes de coques existent : les coques sphériques et les ovocoques. Les deux possèdent un système commun responsable de la croissance septale, et les ovocoques possèdent un système supplémentaire responsable de la croissance périphérique de la paroi. Durant cette étude, nous avons montré que l’ovocoque Lactococcus lactis est capable de former de manière transitoire de longs et viables filaments dans des conditions particulières de croissance. Les filaments apparaissent également dans des biofilms monospécifiques où ils se disposent dans les couches supérieures, séparés des cellules coccoïdes. Notre objectif a été d’identifier les signaux qui déclenchent la filamentation ainsi que de caractériser le mécanisme d’élongation de la paroi. La synthèse de paroi se produit à partir de plusieurs sites associés au système de division. L’inhibition temporaire de la synthèse septale est en relation avec l’activité de PBP2x, tandis que la synthèse de paroi latérale semble menée par PBP2b. Nous proposons un modèle d’élongation de la paroi chez L. Lactis où la décoordination des activités septale (PBP2x) et périphérique (PBP2b) conduit à la formation des filaments. Ce nouveau mécanisme décrit pourrait être plus largement rependu chez d’autres streptocoques capables également d’allonger leur paroi.

Morphogenesis is a fundamental question in cellular biology in both eukaryotes and prokaryotes. However, little is known about the mechanism involved in the creation and maintenance of bacteria cell shape, which is even less studied in coccoid shape bacteria. Two classes of cocci exist: spherical cocci and ovococci. Both posses a common system of cell wall (CW) synthesis responsible of septum growth and ovococci have a supplementary system of CW synthesis responsible of peripheral growth. During this study we have shown that the ovococcus Lactococcus lactis is able to form long and viable filaments under particular growth conditions. Filaments also appear in the upper layers of monospecific biofilms, segregated from the coccoid cells. Our objective was to identify the signals that trigger filament formation as well as to characterize the mechanism of CW elongation. CW synthesis is produced from several sites associated with the division system in the filament. Temporal inhibition of septal synthesis is related with the activity of PBP2x, while side-wall synthesis seems to be carried out by PBP2b. We propose a model for side-wall elongation in L. Lactis in which the unbalanced activity of septal (PBP2x) and peripheral (PBP2b) machineries leads to filament formation. This new mechanism here described could be widespread among other streptococci that are also able to elongate their CW.