Identification et analyse de facteurs de virulence d'une bactérie entomopathogène, Photorhabdus temperata

Identification and analysis of virulent factors of an entomopathogenic bacterium, Photorhabdus temperata

• Auteur / Autrice : Laurence Mesclet-Cladière
• Direction : Ian-Barry Holland
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie
• Date : Soutenance en 2003
• Etablissement(s) : Paris 11

Mots clés

Mots clés libres

@Fimbriae mannose resistant

@Metalloprotease a zinc

@Soustraction génomique

Résumé

Photorhabdustemperata est une bactérie à Gram négatif, de la famille des Entérobactéries et pathogène pour les insectes. Elle vit en symbiose dans l'intestin de nématodes de la famille des Hétérohabditidae qui sont capables de pénétrer à l'intérieur de la larve d'insectes. Une fois à l'intérieur, les nématodes relâchent les bactéries qui tuent l'insecte et se multiplient rapidement, puis hydrolysent les organes, permettant aux nématodes de se reproduire et de se développer dans des conditions idéales. Finalement, les nématodes et les bactéries entrent à nouveau dans une interaction symbiotique, et sortent du corps de l'insecte, à la recherche d'un nouvel hôte. P. Temperata possède deux phases phénotypiques en laboratoire: la phase 1 et la phase II. Pour essayer d'élucider les facteurs et les mécanismes impliqués dans la variation de phase, une approche, le RAP (RNA fingerprint by arbitrarely primed PCR), a été employée dans le but de comparer les gènes exprimés par la phase 1 et ceux par la phase II de P. Temperata en milieu LB. Plusieurs gènes ont été découverts lors de cette étude, dont deux gènes homologues aux gènes MR/P de Proteus mirabilis. Les fimbriae jouent un rôle important dans la virulence et par conséquent, nous avons voulu poursuivre l'étude de ces fimbriae chez P. Temperata K122. Parallèlement à ce travail, nous avons étudié une métalloprotéase à zinc, PrtA, fortement sécrétée dans le milieu de culture de P. Tempe rata. Cette dernière fait partie de la famille des RTX protéines (Repeats in Toxin). Enfin, nous avons réalisé une soustraction génomique entre deux souches de Photorhabdus très proches, P. Temperata K122 et P. Luminescens W14. Malgré des similitudes dans la pathologie des insectes, elles montrent de nombreux traits phénotypiques différents, laissant supposer que des facteurs de virulence peuvent être spécifiques d'une seule souche, bien qu'elles puissent employer des facteurs communs.

Photorhabdus temperata is a Gram negative entomopathogenié bacterium of the Enterobactericae. P. Temperata lives in symbiosis in the intestine of nematodes of the family, Heterorhabditae, which, in turn, are capable of penetrating into the interior of insect larvae. Within the insect, nematodes release the bacteria which rapidly multiply, killing the larva then hydrolysing the internai structure, providing ideal conditions for nematode reproduction and development. Finally, nematodes and bacteria re-enter a symbiotic interaction and they leave 1the cadaver in search of a new hosto P. Temperata exhibits two distinct phenotypic phase variants in the laboratory, termed phase 1 and II. '' ln an attempt to elucidate the factors and mechanisms implicated in phase variation we initially performed RAP PCR (RNA fingerprint by Arbitrarily Primed PCR) in order to identify genes specifically expressed in the two phase variant forms of P. Temperata in laboratory LB medium. Several genes were identified during this study, including two clones with homology to a major subunit and one similar to a minor subunit of mannose resistant fimbriae encoded by MR/P genes of Proteus mirabilis. Fimbriae typically play an important Tale in virulence and thus we continued with a more detailed study of these structures in P. Temperata. Concomitant with the above investigations, we also studied a zinc metalloprotease, : PrtA, secreted to the culture medium by P. Tempe rata. PrtA is a member of the RTX (Repeats. 1 in Toxin) family. Finally, a study was undertaken using the technique of genomic DNA subtractive C hybridisation between two species of Photorhabdus, P. Temperata K122 and the closely related P. Luminescens W14. Despite having a similar pathology in insect infections, they ~ exhibit many different phenotypic traits, leading to the hypothesis that, although they may ~ employ many similar virulence factors, some may be species specific.