Aller au contenu Aller au menu Aller à la recherche

accès rapides, services personnalisés
Observatoire océanologique de Banyuls sur mer
Laboratoire Arago

Le quorum sensing bactérien dans l'environnement marin : Diversité moléculaire et génétique des auto-inducteurs

Margot DOBERVA, Doctorante du Laboratoire de Biodiversité et Biotechnologies Microbiennes (USR 3579) soutiendra sa thèse le Mercredi 6 Avril 2016 à 13h (Amphithéâtre A. Guille - bt B 1er étage)

 

Membres du Jury

Examinateur : Pr Vincent MARECHAL, UPMC

Rapporteur : Dr Gérald CURIOLI, UTLN

Rapporteur : Dr Jean-Luc ROLLAND, IFREMER

Examinatrice : Pr Florence  WISNIEWSKI-DYE, UCB

Examinateur : Dr Bernard BANAIGS, UPVD

Directeur de Thèse : Pr Philippe LEBARON, UPMC - OOB

Co-encadrante de thèse : Dr Sophie SANCHEZ-FERANDIN, UPMC - OOB

Co-encadrant de thèse : Dr Raphaël LAMI, UPMC-OOB

 

Résumé

L'environnement marin est constitué d'écosystèmes nombreux et variées, qui sont habités par des organismes appartenant aux trois domaines du vivant dont celui des bactéries. les bactéries marines sont ubiquistes, elles ont colonisé les divers habitats marins. La majorité des bactéries marines connues appartient à l'embranchement des Proteobacteria. Le caractère unicellulaire des bactéries n'en fait pas pour autant un type d'organisme qui vit de manière isolée. En effet, ces micro-organismes vivent en communauté et ils coopèrent. Cette coopération est basée sur un mécanisme moléculaire appelé quorum sensing (QS). Ce système est dépendant de la densité cellulaire de la communauté, ce qui permet aux bactéries de synchroniser leur expression génétique, pour coordonner certaines de leurs activité physiologiques telles que la production de biofilms, l'émission de bioluminescence ou encore la synthèse de facteurs de virulence. Ce mécanisme est basé sur la biosynthèse et la réception de molécules signal. Les bactéries produisent plusieurs types de molécules signal dont les acyl-homosérines lactones (AHLs), aussi appelées auto-inducteur de type 1 (Al-1) qui sont synthétisées par l'embranchement des Proteobacteria. L'enzyme clé de la voie de biosynthèse des Al-1 est codée par trois familles de gènes Luxl, ainS et hdtS. D'autres molécules signal telles que le furanosyl diester borate (Al-2) sont produites par une plus grande diversité taxonomique de bactéries. Le gène codant l'enzyme clé de la voie de biosynthèse des Al-2 est LuxS. La majorité des recherches dans le domaine du QS s'est portée sur des modèles bactéries d'intérêt biomédical ou agronomique. Cependant, l'importance du QS chez les bactéries d'intérêt environnemental reste mal connue, et en particulier dans le milieu marin. Ce travail de thèse se concentre sur trois questions : quelle est la diversité taxonomique et moléculaire des bactéries marines cultivables communiquant grâce au mécanisme de QS basé sur les Al-1 ? Quelle est la prévalence du QS basé sur les Al-1 et -2 chez les bactéries (cultivables et non cultivables) marines ? Quel est le rôle fonctionnel du QS chez les Roseobacter dans l'environnement marin ? Pour aborder la première question, nous avons utilisé la collection de bactéries marines MOLA qui regroupe des souches issues des différents écosystèmes marins et de diverses zones géographiques. Cette étude basée sur des techniques de chimie des substances naturelles a permis de mettre en exergue des souches bactériennes originales comme Maribius sp MOLA 104 entre autres, produisant un très grand nombre d'AHLs avec de nouvelles structures. Pour traiter le second axe, nous nous sommes appuyés sur des méthodes de bio-informatique pour réaliser le criblage du métagénome marin du Global Ocean Sampling pour la recherche de gènes luxl, ainS, hdtS et luxS. Ce travail a révélé l'existence d'un très grand nombre de séquences d'autoinducteur sythases nouvelles dans l'écosystème marin. L'ensemble de ces données sur la diversité, l'abondance et la répartition biogéographique des Al-1 dans l'écosytème marin suggère une forte importance des mécanismes du QS à l'oeuvre dans les communautés bactériennes marines naturelles.

 

Mots-clés : Quorum sensing / Acyl-homosérine lactone / Métagénomique environnementale / Biodiversité / Ecosystème marin / Global Ocean Sampling / Molécules signal / Protéobactéries marines / Chimie des substances naturelles.

 

 

Sophie Sanchez (sophie.sanchez @ obs-banyuls.fr) - 07/06/16

Les cahiers de laboratoire, 3 bonnes raisons de les utiliser

Le cahier de laboratoire est un élément clé pour préserver la mémoire et le savoir-faire des unités de recherche et faciliter la valorisation et la protection des travaux de recherche innovants.
C’est, en outre, un outil complet qui s’inscrit dans une démarche de qualité permettant de se positionner...

» Lire la suite