Etude des médiateurs moléculaires des interactions microbiennes de la levure Yarrowia lipolytica avec les micro-organismes de son environnement biotique

Study of molecular mediators of microbial interactions of the yeast Yarrowia lipolytica with the microorganisms of its environment

• Auteur / Autrice : Reine Malek
• Direction : Jean-Marie Beckerich, Pascale Frey-Klett
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Microbiologie
• Date : Soutenance le 13/09/2012
• Etablissement(s) : Paris, AgroParisTech
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Agriculture, Alimentation, Biologie, Environnement, Santé (Paris ; 2000-2015)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Microbiologie de l'Alimentation au Service de la Santé humaine (Jouy-en-Josas) - MICrobiologie de l'ALImentation au Service de la Santé humaine
• Jury : Président / Présidente : Colin Tinsley
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-Marie Beckerich, Pascale Frey-Klett, Pascal Bonnarme
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Sylvie Dequin, Alain Sarniguet

Mots clés

Mots clés contrôlés

Relations champignon-bactérie

Écologie microbienne

Yarrowia lipolytica

Mots clés libres

Yarrowia lipolytica

Interactions

Transcriptome

Respiration

Transition dimorphique

Thiamine

Yarrowia lipolytica

Interactions

Transcriptome

Respiration

Hyphal transition

Thiamin

Résumé

Les écosystèmes microbiens sont composés d'une grande diversité de micro-organismes dans lesquels des interactions inter-espèces et intra-espèces se mettent en place. La compréhension et la maîtrise de ces écosystèmes représentent un enjeu scientifique, sanitaire et économique et passent par l'identification et la compréhension des interactions qui régissent leur fonctionnement. L'étude de l'interaction entre deux levures fromagères Yarrowia lipolytica et Debaryomyces hansenii, a montré une inhibition de la croissance de D. hansenii en présence de Y. lipolytica. L'étude transcriptomique nous a permis de mettre en évidence un dysfonctionnement dans la chaîne repiratoire de D. hansenii en association avec Y. lipolytica. La thiamine (vitamine B1) qui possède un rôle bénéfique dans le modèle d'interaction bactérie-levure, a été testée pour son effet sur la croissance et la morphologie de Y. lipolytica. Nous avons observé que la thiamine induit la transition dimorphique de Y. lipolytica, depuis la forme unicellulaire « yeast-like » vers la forme hyphale. L'étude transcriptomique nous a permis de montrer que ces changements morphologiques sont accompagnés par des modifications profondes tant au niveau des constituants de la paroi cellulaire que du métabolisme carboné de la levure. Nous avons pu montrer que la présence de deux souches bactériennes de Brevibacterium aurantiacum, l'une productrice de la thiamine et l'autre n'en produisant pas, induisent elles-aussi des changements morphologiques chez la levure Y. lipolityca. Les études transcriptomiques nous ont permis d'en conclure que la transition dimorphique observée chez Y. lipolytica en confrontation avec les bactéries depuis la forme « yeast-like » vers la forme hyphale n'est pas dépendante uniquement de la production de thiamine mais aussi de la présence des bactéries.

Microbial ecosystems consist of a wide variety of microorganisms in which interactions between species have been occured. The understanding and control of these ecosystems represent a scientific, health and economic challenge and pass through the identification and understanding of the interactions that control their functioning. The study of the interaction between the two cheese yeasts Yarrowia lipolytica and Debaryomyces hansenii, showed a decrease in the growth of D. hansenii in the presence of Y. lipolytica. Transcriptomic study has showed a dysfuncyion of the mitochondrial respiratory chain of D. hansenii in association with Y. lipolytica. Thiamin (vitamin B1) which has a beneficial role in the interaction model bacteria-yeast, was tested for its effect on growth and morphology of Y. lipolytica. We found that thiamin induced the dimorphic transition of Y. lipolytica, from the "yeast-like" form to the hyphal form. The transcriptomic analysis has shown that these morphological changes are accompanied by profound changes in the constituents of the cell wall and carbon metabolism of the yeast. We have shown that the presence of two bacterial strains of Brevibacterium aurantiacum, one producer of thiamine and the other does not produce, induce morphological changes in Y. lipolytica. Transcriptomic studies allowed us to conclude that the dimorphic transition observed in Y. lipolytica in presence of bacteria, from the "yeast-like" form to the hyphal form is not solely dependent on thiamin but also on the presence of bacteria.