Contribution à la compréhension des mécanismes moléculaires impliqués dans la multiplication intracellulaire de Listeria monocytogenes

A contribution to the understanding of molecular mecanisms involved in listeria monocytogenes intracellular multiplication

• Auteur / Autrice : Armelle Bigot
• Direction : Alain Charbit
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Microbiologie et virologie
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Paris 7
• Jury : Président / Présidente : Isabelle Martin-Verstraete
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Isabelle Martin-Verstraete, Michel Hébraud, Vincent Juillard, Hélène Bierne, Claire Poyart
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Michel Hébraud, Vincent Juillard

Mots clés

Mots clés contrôlés

Virulence

Flagelline

Flagelles

Adhérence bactérienne

Listeria monocytogenes

Résumé

L. Monocytogenes est une bactérie à Gram positif ubiquiste qui présente la capacité d'infecter l'homme et de nombreux mammifères. Les facteurs de virulence de cette bactérie sont majoritairement des protéines sécrétées ou associées à la paroi qui participent au cycle de multiplication intracellulaire et à la dissémination dans les organes. Dans l'environnement, cette bactérie est généralement mobile du fait de l'expression de flagelles péritriches. Le corps basai du flagelle constitue un appareil de sécrétion permettant l'export des protéines flagellaires. Nous avons étudié le rôle des gènes fliF et flil, codant des protéines du corps basai, dans la biogenèse du flagelle. In vitro, à 30°C, l'absence de flagelle réduit l'entrée dans les cellules eucaryotes. Cependant, l'inactivation de ces gènes a un impact modéré in vivo dans le modèle murin. Dans un second temps, nous avons étudié le gène rnhB de L monocytogenes. Une délétion de rnhB réduit de manière importante la virulence de la bactérie in vivo. De plus, la sur-expression de rnhB est délétère et modifie l'expression de nombreux gènes impliqués entre autres dans le métabolisme et l'acquisition des acides aminés. Ces résultats suggèrent un rôle régulateur pléïotrope de rnhB lors de l'infection. Enfin, nous avons entrepris l'étude de systèmes ABC de transports des acides aminés et des oligopeptides. Nos premiers résultats indiquent que dans les modèles cellulaires d'infection in vitro, ces systèmes de transports ne jouent pas un rôle majeur dans la multiplication intracytosolique. Cependant, les études in vivo révèlent un rôle important de certains d'entre eux au cours de l'infection de l'hôte.

L. Monocytogenes is an ubiquist Gram positive bacteria which is able to infect human and numerous mammal species. The virulence factors of this bacteria are mainly secreted or cell wall-associated proteins which participate to the intracellular replication cycle and to the dissemination in the organs of the host. In the environment, bacterial mobility is mediated by a peritrichous flagellation. The basal body of the flagella is a secretion apparatus which allows export of flagellar protein. We studied the role of fliF and flil, two genes encoding basal body protein, in the flagellum biogenesis. In vitro, at 30°C, the lack of flagella impairs adhesion and subsequently entry inside the eukaryotic cells. However, the deletion of these genes only have a moderate impact in the mouse model of infection. Secondly, we studied the rnhB gene of L monocytogenes. An rnhB deletion impairs significantly bacterial virulence in the mouse. However, virulence factor expression does not seem to be impaired. Strikingly, when rnhB is over-expressed, bacterial virulence is also impaired and expression of numerous genes, mainly implied in metabolism or amino-acid acquisition, is modified. These results suggest a pleotropic regulatory role of rnhB during infection. Finally, we undertook the study of ABC transporter Systems involved in amino acids and oligopeptides uptake. Amino acid acquisition belongs to metabolic pathways which are regulated during intracellular life. Our first results indicate that in vitro these Systems do not play an important role in intracellular multiplication. However in vivo studies show that some of them are important during infection of the host.