Analyse du génome de Nocardia cyriacigeorgica GUH-2 : plasticité génétique et métabolisme secondaire d'un pathogène opportuniste

Nocardia cyriacigeorgica GUH-2 genome analysis : genetic plasticity and secondairy metabolism of an opportunistic pathogen

• Auteur / Autrice : Anthony Zoropogui
• Direction : Patrick Boiron, Didier Blaha
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Microbiologie
• Date : Soutenance le 13/09/2011
• Etablissement(s) : Lyon 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Evolution Ecosystèmes Microbiologie Modélisation
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Écologie Microbienne Lyon
• Jury : Président / Présidente : Jean Freney
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Françoise Lucas, Petar Pujic
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Philippe Mazodier, Jean-Luc Pernodet

Mots clés

Mots clés contrôlés

Métabolites

Virulence (microbiologie)

Maladie de Parkinson

Îlots génomiques

Nocardia

Mots clés libres

Nocardia cyriacigeorgica

Génome

Ilots génomiques

Parkinson

Virulence

Métabolites

Environnement

Nocardia cyriacigeorgica

Genome

Genomic islands

Parkinson

Virulence

Metabolites

Environment

Résumé

Les bactéries du genre Nocardia sont des Actinobactéries filamenteuses. Ces microorganismes sont saprophytes du sol. Les infections à Nocardia ou nocardioses se manifestent dans la majorité des cas (60%) par des infections pulmonaires et plus rarement par des infections cérébrales. La souche Nocardia cyriacigeorgica GUH-2 à causé la mort d’un patient dans les années 70. Des études sur cette souche ont montré qu’elle avait un haut pouvoir pathogène et qu’elle était capable dans certaines conditions de déclencher chez la souris et les primates le développement de troubles moteurs similaires à ceux observés dans la maladie de Parkinson. Afin d’appréhender l’implication de l’espèce pathogène opportuniste N. cyriacigeorgica dans l’une des plus importantes maladies neurodégénératives du 21ème siècle, le séquençage du génome de la souche N. cyriacigeorgica GUH-2 à été entrepris. Il a permis l’identification d’un grand nombre de gènes liés à la virulence et à la résistance aux antibiotiques ainsi que l’identification d’ilots génomiques et de séquences d’insertions reflétant une plasticité plus grande que celle qui était décrite pour ce genre bactérien. L’étude de groupements de gènes impliqués dans la production de métabolites secondaire a montré que ces molécules pourraient être responsables des propriétés neurodégénératives de la souche. L’espèce de N. cyriacigeorgica étant retrouvée fréquemment en clinique sans que son réservoir naturel n’ai été mis en évidence à ce jour, la mise au point de marqueurs de détection génétique a été réalisé afin de permettre la recherche de la niche écologique de cette espèce mais également de faciliter le diagnostic des nocardioses.

Nocardia are filamentous-growing Gram-positive soil saprophytes that belong to Actinobacteria. Nocardial infections or nocardiosis are lung infections in most of the cases (60%) and more rarely brain infections. Nocardia cyriacigeorgica strain GUH-2 had cause the death of a patient in the 70's. Studies have shown that its strain had a high pathogenicity and the ability to trigger the development of motor disorders in mice and primates similar to those seen in Parkinson's disease.In order to understand the involvement of this opportunistic pathogen in one of the major neurodegenerative diseases of the 21st century, the genome of the strain N. cyriacigeorgica GUH-2 was sequenced. It allowed the identification of a large number of genes related to virulence, antibiotic resistance and the identification of genomic islands and insertion sequences reflecting a greater plasticity that it was previously described for this bacterial genus. The study of clusters of genes involved in the production of secondary metabolites showed that these molecules could be responsible for the neurodegenerative properties of the strain. N. cyriacigeorgica species is frequently encountered in the clinic without its natural reservoir has been identified to date. The development of genetic markers for detection was carried out to allow the search for the habitat of this species but also to facilitate the diagnosis of nocardiosis.