Etude de la réponse de Brucella melitensis 16M aux molécules signal du Quorum Sensing

Résumé

Le Quorum Sensing est un système de communication permettant à une population bactérienne de coordonner l’expression de gènes cibles en fonction de sa densité et/ou suivant les propriétés du milieu (diffusion, flux, …). Au sein des bactéries Gram négatives, le Quorum Sensing est basé sur la synthèse de N-acyl-L-homosérine lactones (AHLs) et sur la détection de ces molécules signal par des régulateurs transcriptionnels de type LuxR. Lorsque la concentration en AHLs atteint un certain seuil (quorum), ces molécules se fixent au régulateur de type LuxR, entrainant un changement conformationnel et une modification de l’activité du régulateur. De nombreux phénomènes étant régulés par le Quorum Sensing (formation de biofilm, de corps fructifères, production d’antibiotiques, …), un compétiteur capable de perturber/inhiber ce système aurait un avantage certain sur les espèces utilisant le Quorum Sensing. La production d’inhibiteurs ou d’enzymes capables de dégrader les molécules signal (AHL-lactonase et acylase) font partie d’un mécanisme nommé Quorum Quenching. Brucella melitensis, bactérie pathogène intracellulaire Gram négative, possède un système de Quorum Sensing. Celui-ci repose sur deux régulateurs de type LuxR, nommés BabR et VjbR, et sur une AHL identifiée comme étant une dodécanoyl-homosérine lactone (C12-HSL). Alors que le rôle de BabR est encore inconnu, VjbR est impliqué dans la virulence de B. melitensis via l’activation de l’expression de deux importants facteurs de virulence : un système flagellaire et un système de sécrétion de type IV. Les AHLs ont quant à elles un effet répresseur sur ces deux structures, et cet effet est médié par VjbR. Afin d’aborder plus globalement le rôle du Quorum Sensing chez B. melitensis, des études protéomique et transcriptomique ont été réalisées en comparant la souche sauvage et les mutants ∆babR et ∆vjbR. Nous avons ainsi pu mettre en évidence que le Quorum Sensing permet de réguler 5% du génome de Brucella dans les conditions testées, confirmant que le Quorum Sensing est un système de régulation global chez B. melitensis. De nombreuses cibles des régulateurs sont impliquées dans la virulence mais également dans les réponses aux stress, dans le métabolisme, la structure membranaire, … suggérant un rôle important du Quorum Sensing dans l’accomplissement du cycle infectieux de B. melitensis. Les analyses effectuées sur une probable AHL-acylase produite par Brucella ont révélé que cette enzyme était capable d’inactiver les AHLs et qu’elle agissait extracellulairement. Des souris infectées par une souche délétée pour cette AHL-acylase présentent une splénomégalie plus importante ainsi qu’une charge bactérienne plus élevée dans la rate comparée aux souris infectées avec la souche sauvage. Ces données nous laissent penser que l’AHL-acylase joue également un rôle important durant le cycle infectieux de B. melitensis.

la date de réponse	18 nov. 2009
langue originale	Français
L'institution diplômante	Universite de Namur
Superviseur	JEAN-JACQUES LETESSON (Promoteur), Xavier De Bolle (Président), Jan MICHIELS (Jury), Stephan Kohler (Jury) & Karine Van Doninck (Promoteur)