Polymorphisme génétique du Locus eps (Exopolysaccharide) chez la bactérie lactique Streptococcus thermophilus : évolution rapide par remplacement de séquences

• Auteur / Autrice : Arnaud Pluvinet
• Direction : Bernard Decaris, Florence Charron-Bourgoin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génétique moléculaire
• Date : Soutenance en 2003
• Etablissement(s) : Nancy 1
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université Henri Poincaré Nancy 1. Faculté des sciences et techniques

Mots clés

Mots clés contrôlés

Microbiologie

Produits laitiers

Transfert génétique

Polysaccharides dans l'alimentation

Polysaccharides microbiens

Éléments génétiques mobiles

Polymorphisme génétique

Streptococcus thermophilus

Résumé

La texture des produits résultant de la fermentation lactique est obtenue par la présence d'exopolysaccharides excrétés par les bactéries lactiques utilisées. Ils conditionnent l'onctuosité du produit. La région du chromosome, impliquée dans la synthèse de ces exopolysaccharides chez Streptococcus thermophilus est nommée locus eps et est très variable. S. Thermophilus est une bactérie lactique utilisée en coculture avec d'autres bactéries lactiques telles Lactococcus lactis (fabrication des fromages) ou Lactobacillus delbruckeii subsp. Bulgaricus (fabrication des yaourts). Le locus eps constitue un modèle de l'implication des transferts horizontaux intra- et interspécifiques dans la genèse du polymorphisme de l'espèce. L'étude des loci eps des trois souches de S. Thermophilus CNRZ368, NST2280 et IP6757, a permis de révéler une grande variabilité de ce locus due aux transferts horizontaux. La souche CNRZ368 présente un locus de 32,5 kb dont une région de 13,6 kb pourrait provenir de L. Lactis. De plus, les loci eps de deux souches phylogénétiquement très proches, IP6757 et NST2280, sont très différents. La comparaison des séquences de 27 kb du locus eps d'IP6757 et de 19,2 kb de celui de NST2280 révèle deux régions de grande homologie séparées par une région souche-spécifique. Ces résultats, associés à la comparaison des loci eps d'autres souches phylogénétiquement proches d'IP6757 et NST2280, indiquent que le locus eps d'un ancêtre de la souche IP6757 aurait évolué rapidement par acquisition, à partir d'une autre souche de la flore lactique, et remplacement d'une partie de son locus.

The texture of dairy products resulting from lactic fermentation is obtained by the presence of exopolysaccharides excreted by the used lactic acid bacteria. These exopolysaccharides are required for the smoothness of the product. The chromosome region involved in the synthesis of exopolysaccharides synthesis in Streptococcus thermophilus is called eps locus. This region is very variable. S. Thermophilus is a lactic acid bacterium used in coculture with other lactic acid bacteria such as Lactococcus lactis (used in cheese production) or Lactobacillus delbrueckii subsp. Bulgaricus (used in yoghurt production). The eps locus represents a model of the implication of intra- and interspecific horizontal transfer in the origin of S. Thermophilus polymorphism. Study of the eps loci of 3 S. Thermophilus strains, CNRZ368, NST2280 and IP6757, allowed to reveal a large variability of this locus caused by horizontal transfers. S. Thermophilus CNRZ368 contains a 32. 5 kb eps locus including a 13. 6 kb region which could originate from L. Lactis. Moreover, the eps loci of 2 very related strains, IP6757 and NST2280, are very different. The comparison of the sequences of 27 kb and 19. 2 kb eps loci of IP6757 and NST2280 S. Thermophilus strains respectively shows two regions with high homology separated by a specific-strain region. These results, associated with the comparison of the eps loci of other phylogenetically related strains of IP6757 and NST2280, indicate that the eps locus of an IP6757 ancestor should have quickly evolved by acquisition, from an other bacterium of the lactic flora, and replacement of a part of its locus.