Metabolisme carbone chez differentes bacteries acetogenes etudie par rmn du #1#3c

Carbon metabolism in acetogenic bacteria: a #1#3c nmr study

• Auteur / Autrice : MARIELLE LELAIT
• Direction : Jean-Philippe Grivet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Orléans

Résumé

Les bacteries acetogenes sont connues depuis les annees 1940 date a laquelle la premiere bacterie capable de synthetiser de l'acetate a partir de h#2 et co#2 fut isolee. Puis on decouvrit une autre souche capable de synthetiser trois molecules d'acetate a partir d'une molecule de glucose. A partir de cette observation, on en deduisit qu'il devait exister deux voies de l'acetogenese: une voie oxydative a partir de substrats multicarbones et une voie reductrice a partir de h#2 et co#2 ; l'homoacetogenese correspondant a la combinaison de ces deux voies. Au cours de ce travail, nous nous sommes proposes d'etudier le metabolisme carbone de trois bacteries acetogenes, eubacterium limosum, peptostreptococcus productus et acetitomaculum ruminis. Notre technique principale d'analyse a ete la resonance magnetique nucleaire. Dans un premier temps, nous examinons l'anabolisme des acides amines a partir d'un substrat enrichi au #1#3c: le glucose #1#3c#1 ou le bicarbonate de sodium #1#3c. L'analyse des marquages observes sur chaque acide amine nous a permis de demontrer que ces bacteries utilisaient pour ces syntheses, la voie reductrice du cycle des acides tricarboxyliques. Le cycle de krebs existe bien chez ces organismes mais il fonctionne dans le sens inverse de celui trouve chez les organismes aerobies. Dans une deuxieme partie, nous avons analyse le catabolisme de plusieurs substrats carbones chez les trois bacteries choisies. Nous avons mis en evidence, (a l'aide du substrat glucose #1#3c#1), la diversite metabolique de ces microorganismes. En effet, bien que l'acetate soit le produit majoritaire de fermentation, nous trouvons du butyrate pour e. Limosum (aussi bien a partir de glucose que de methanol), du lactate et du succinate pour p. Productus et du lactate et du propionate pour a. Ruminis. L'analyse des schemas de marquage nous a permis de preciser les voies du metabolisme primaire pour ces microorganismes. Nous avons egalement montre la voie reductrice de l'acetogenese a partir de h#2 et #1#3co#2. La troisieme partie de notre travail a ete consacree a l'etude de l'influence de l'extrait de levure et de la tryptone sur la croissance et sur le metabolisme des microorganismes. En general, la presence des deux substances dans le milieu de culture permet d'ameliorer la croissance en diminuant la phase de latence. Chez e. Limosum, nous avons observe une reorientation du metabolisme vers le lactate et l'ethanol en absence d'extrait de levure. Ce compose contiendrait donc des cofacteurs essentiels a la bacterie pour synthetiser l'acetate et le butyrate