Stratégie moléculaire de mise en évidence de peptides actifs d’origine non ribosomiale chez Bacillus sp. et Lactobacillus sp.

Molecular strategy of non ribosomal active peptides detections in Bacillus sp. and Lactobacillus sp. strains

• Auteur / Autrice : Arthur Tapi
• Direction : Philippe Jacques
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Ingénierie des fonctions biologiques
• Date : Soutenance le 21/01/2010
• Etablissement(s) : Lille 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Bioinformatique

Bacillus (bactéries)

Biotechnologie

Lactobacilles

PCR (génétique)

Clonage moléculaire

ADN -- Amplification

Synthèse (chimie)

Lipopeptides

Mots clés libres

Peptides non ribosomiaux

Kurstakines

Résumé

Les synthétases non ribosomiales sont des complexes multienzymatiques qui synthétisent des peptides atypiques par un mécanisme de thiotemplate indépendant des ribosomes. Ces peptides possèdent un large spectre d’activités biologiques et sont utilisés dans les domaines de la médecine et de la recherche biologique. Leur application dans d’autres domaines comme l’agriculture et l’environnement est de plus en plus envisagée à cause des fonctions diverses et de leur innocuité par rapport aux analogues chimiques. Plusieurs bactéries (levures et champignons) posséderaient la capacité de synthétiser ces molécules particulières.Nos travaux se sont concentrés sur la mise au point d’une nouvelle approche moléculaire de criblage par la réaction de polymérisation en chaîne, dans le but de détecter des souches de Lactobacillus et de Bacillus capables de produire ces peptides particuliers. Ainsi, plusieurs couples d’amorces dégénérées spécifiques (As1-F/Ts2-R, Am1-F/Tm1-R, Af2-F/Tf1-R, Ap1-F/Tp1-R) ont été définis à partir des gènes connus de synthétases impliquées dans la biosynthèse de ces molécules. Ces amorces ont permis de révéler le potentiel de synthèse de molécules non ribosomiales de Bacillus cereus LMG 2098 et de Bacillus thuringiensis serovar berliner 1915puis ont confirmé la présence de gènes NRPS dans d’autres bacilles déjà connus pour leur synthèse. La combinaison de ce criblage moléculaire avec les analyses biochimiques classiques a permis de montrer que la kurstakine présente chez B. thuringiensis serovar berliner 1915 est synthétisée par voie non ribosomiale

Non-ribosomal peptide synthetases (NRPS) are multimodular enzymes that make atypical peptides through a thiotemplate mechanism independent of ribosomes. These peptides have a broad spectrum of biological activities. Since several ten years, they are used in the fields of medicine and the biological research. They also have a lot of potential applications in the agricultural and environmental fields. Several bacteria would have the capacity to synthesize these particular molecules. To detect Lactobacillus and Bacillus strains able to produce these peptides, a new Polymerase Chain Reaction screening approach was developed using degenerated primers based on the intra-operon alignment of adenylation and thiolation nucleic acid domains of enzymes implicated in the biosynthesis of these peptides.This work led to the discovery of the presence of many non-ribosomal peptides in Bacillus strains, particular kurstakins in Bacillus thuringiensis serovar berliner 1915.