Mécanisme d'assemblage des enveloppes de la spore en fonction de la température de sporulation : rôle de la protéine morphogénétique CotE chez Bacillus cereus

par Christelle Bressuire-Isoard

Thèse de doctorat en Biotechnologie, microbiologie

Sous la direction de Frédéric Carlin et de Véronique Broussolle.


  • Résumé

    Bacillus cereus est une bactérie sporulante pathogène largement disséminée dans la nature. Les propriétés de résistance de ses spores aux traitements appliqués dans la chaîne de transformation des aliments font de B. cereus un contaminant à l’origine de toxi-infections alimentaires. La température est considérée comme l’un des facteurs environnementaux majeurs influençant la résistance de la spore. La variabilité des propriétés des spores liée à des modifications profondes dans leur structure contribue à une incertitude sur l’efficacité des processus de décontamination. Ce travail de thèse avait pour objectif de caractériser le mécanisme d’assemblage des enveloppes de la spore en fonction de la température de sporulation, en particulier le rôle de la protéine morphogénétique CotE chez B. cereus. La protéine CotE est retrouvée en abondance dans les spores produites à 20°C, une température suboptimale, par rapport à celles produites à 37°C, température optimale de croissance de la souche ATCC14579. La protéine CotE est détectée dans les tuniques et l’exosporium, structures protectrices de la spore. L’observation en microscopie électronique à transmission de spores d’un mutant DcotE révèle un problème d’assemblage de l’exosporium à 37°C et 20°C, mais également un défaut d’assemblage des tuniques à 20°C, ce qui suggère un rôle fondamental de CotE dans la mise en place de ces deux enveloppes, dépendant de la température de sporulation. Par microscopie à fluorescence, nous avons montré la cinétique de production de la protéine CotE au cours de la sporulation ainsi que sa localisation finale dans la spore mature, qui ne sont pas significativement impactées par la température de formation des spores. Nos résultats suggèrent également que la protéine CotE puisse créer le lien maintenant l’exosporium au contact des tuniques et du cortex. Enfin, nous avons montré que la protéine CotE est impliquée dans la germination et la résistance physique et chimique des spores.

  • Titre traduit

    Mechanism of assembly of spore outer layers as a function of sporulation temperature : role of the morphogenetic protein CotE in Bacillus cereus


  • Résumé

    Spores of the pathogenic bacterium Bacillus cereus are widespread in the environment and responsible of foodborne poisonings. Spores are a major concern to public health because of high resistance to treatments applied in food processing operations. Sporulation temperature is a main environmental factor that influences spore resistance properties. The variability of the conditions in which spores are formed during the sporulation process deeply modified their structure and consequently the efficiency of decontamination treatments. The aim of this work was to study the mechanism of spore layers assembly as a function of the sporulation temperature, and more precisely the role of the CotE protein in B. cereus. This morphogenetic protein is more detected in spores formed at 20°C, a suboptimal growth temperature than at 37°C, the optimal growth temperature, of the ATCC14579 strain. Observations in transmission electronic microscopy of DcotE spores revealed an assembly default of the spore exosporium at 37°C and 20°C but also of the spore coat at 20°C, suggesting that CotE has a role in the assembly of both layers, depending of the sporulation temperature. By fluorescence microscopy, we evidenced the kinetics of CotE production during sporulation and its final localization in mature spore, which are not dependent on the temperature of spore formation. Our results suggest that CotE could make a link to maintain the exosporium close to coat and cortex structures. Finally we showed that CotE also plays a role in germination and resistance properties of B. cereus spores to physical and chemical treatments.


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