Soutenance de thèse de Gauthier DANGLA

Ecole Doctorale
Sciences de la Vie et de la Santé
Spécialité
Biologie-Santé - Spécialité Bioinformatique et Génomique
établissement
Aix-Marseille Université
Mots Clés
Pseudomonas aeruginosa,PAPI-1,Génomique fonctionnelle,Transfert horizontal,ICE,SST4-GI,
Keywords
Pseudomonas aeruginosa,PAPI-1,Functional genomics,Horiontal transfer,ICE,GI-T4SS,
Titre de thèse
Identification et caractérisation des gènes essentiels au transfert de l'ilot de pathogénicité PAPI-1 chez Pseudomonas aeruginosa PA14.
Identification and characterization of the essential genes of the transfer of the pathogenicity island PAPI-1 in Pseudomonas aeruginosa PA14.
Date
Mercredi 15 Avril 2020 à 14:00
Adresse
Laboratoire d'Ingénierie des Systèmes Macromoléculaires UMR7255 Institut de Microbiologie de la Mediterranee-IMM CNRS, 31, Chemin Joseph Aiguier, 13402 Marseille Cedex 20, France.
Amphithéatre Pierre Desnuelle
Jury
Directeur de these M. Christophe BORDI Laboratoire d'Ingénierie des Systèmes Macromoléculaires UMR7255
Rapporteur Mme Catherine LLANES Université de Franche-Comté
Examinateur M. Eric CASCALES Laboratoire d'Ingénierie des Systèmes Macromoléculaires UMR7255
Rapporteur Mme MAËLLE MOLMERET Université de Toulon
Examinateur M. Nicolas CARRARO Université de Lausanne

Résumé de la thèse

Le transfert horizontal d’ADN est un des moteurs importants de l’évolution. Par ce biais, les bactéries acquièrent de nouvelles voies métaboliques, résistent à de plus en plus de stress environnementaux et s’adaptent aux stratégies thérapeutiques. Chez P. aeruginosa PA14, l’îlot de pathogénicité majeur acquis par transfert horizontal est nommé PAPI-1. Cet îlot augmente considérablement la virulence de P. aeruginosa PA14. En effet, une souche de P. aeruginosa dépourvue de cet îlot infecte plus difficilement les organismes. Cet îlot, appelé ICE, est capable de se transmettre de façon autonome au sein des P. aeruginosa via une machinerie de conjugaison (SST4-GI) impliquant au moins 55 gènes encodés en son sein. Au cours de ma thèse, j’ai montré que l’H-NS MvaT réprime la biosynthèse du pilus conjugatif et que l’anti-H-NS NdpA2 encodé sur PAPI-1 lève cette inhibition afin que le facteur de régulation transcriptionnelle (FRT) TprA (encodé sur PAPI-1) puisse activer la synthèse du SST4-GI. J’ai montré que TprA régule également un changement de phénotype chez P. aeruginosa PA14 lié à l’induction de la majorité des gènes de l’ICE PAPI-1. Ces travaux ont été l’occasion de caractériser le domaine régissant la spécificité de fixation des FRT de la famille RHH. En effet, la région N-terminale de ces FRT interagit spécifiquement avec l’ADN et leur confère leur spécificité de fixation. Enfin, à travers un crible de mutagénèse aléatoire, j’ai identifié ce qui semble être les prémices d’une cascade de régulation du transfert horizontal chez P. aeruginosa PA14.

Thesis resume

Horizontal transfer of DNA is one of the major motors of evolutive forces. It allows bacteria to obtain extra biological functions such as new metabolic pathways, resistance factors against environmental stresses and adaption to therapeutic strategies. The opportunistic human pathogen P. aeruginosa PA14 is a gram-negative bacterium with a large genome plasticity partially due to genomic island acquisition. The major genomic acquisition is PAPI-1 which considerably increases the virulence potential of the PA14 strain. Indeed, a strain of P. aeruginosa without PAPI-1 is less infectious against various organisms. This genomic island, called ICE, is self-transmissible among P. aeruginosa community via a conjugative machinery (T4SS-GI) requiring at least 55 genes encoded within it. During my PhD, I proved that MvaT repress the conjugative pilus biosynthesis and that the anti-H-NS NdpA2 can lift this repression to allow the transcriptional regulation factor (TRF) TprA to induce T4SS-GI synthesis. I also proved that TprA controls phenotype changes in P. aeruginosa PA14 through the regulation of the majority of PAPI-1 encoded genes. Through this work I also characterised the domain leading to the action specificity of RHH family TRF. As a matter of fact, the N-terminal region of these TRF interacts directly with DNA leading their binding specificity. At last, by a random mutagenesis screening, I identified what seems to be a regulation cascade of horizontal transference in P. aeruginosa PA14.