Thèse soutenue

Contribution d'une culture axenique de spongiaire à l'étude du dialogue moléculaire entre procaryotes et eucaryotes

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Auteur / Autrice : Johan Garderes
Direction : Gaël Le Pennec
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Biologie. Santé
Date : Soutenance en 2012
Etablissement(s) : Lorient
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Santé, information-communication et mathématiques, matière (Brest, Finistère)
Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université européenne de Bretagne (2007-2016)

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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Les spongiaires vivent en symbiose avec une grande communauté de bactéries. Ces animaux filtreurs se nourrissent de bactéries. Cependant, une partie de cette population bactérienne vit en association étroite avec les cellules d’éponges. Malgré la présence d’un système immunitaire innée chez les spongiaires, ces individus semblent tolérer certaines bactéries. A travers cette association, ces deux organismes ont dû développer des mécanismes afin de communiquer au sein de cette association étroite. Nous avons émis l’hypothèse que cette communication pouvait s’effectuer, entre autre, par l’émission de molécules de communication inter-règne. Les éponges et les bactéries sont des organismes qui sont naturellement capables d’excréter des molécules de communication pour réguler des phénomènes physiologiques. Nous avons suspecté leur intervention au sein du modèle bactéries/éponge Suberites domuncula. La présence in vivo de molécules de communication inter-règne au sein de l’éponge a été recherchée par LC-ESI-MS/MS, produites potentiellement par les cellules d’éponges (bioamines dérivées de la tyrosine) et par les bactéries résidentes (homosérine lactone (HSL), quinolones, rhamnolipides). Nous avons identifié plusieurs HSL au sein d’extraits bruts d’éponge S. Domuncula ainsi qu’au sein de surnageants de culture de bactéries isolées préalablement de l’éponge, suggérant l’origine bactérienne de ces molécules. Nous avons ensuite étudié le rôle d’une de ces HSL, la 3-oxo-C12-HSL, dans le dialogue potentiel avec l’hôte. Dans un premier temps, nous avons analysé l’effet de cette molécule sur l’expression de gènes des systèmes immunitaires et apoptotiques de l’éponge S. Domuncula. Les résultats démontrent que la 3-oxo-C12-HSL semble inhiber la réponse immunitaire et apoptotique de l’éponge. Afin de déterminer la capacité d’une bactérie isolée de l’éponge Hex 311, productrice de 3-oxo-C12-HSL, l’effet des LPS de cette bactérie a été comparé à celui des LPS d’E. Coli sur l’expression de certains gènes du système immunitaire et apoptotique de l’éponge. L’expression de Traf 6-like est stimulée en présence des LPS de E. Coli mais pas en présence de LPS de Hex 311, suggérant la nature symbiotique de cette bactérie. Dans un second temps, nous avons évalué les profils électrophorétiques de primmorphs axéniques d’éponge (culture cellulaire 3D) en présence vs en absence de 3-oxo-C12-HSL. Plusieurs protéines sont surexprimées ou bien recrutées aux membranes cellulaires en présence de cette molécule, suggérant une réponse spécifique. La caractérisation de ces protéines nous a fourni des informations sur l’implication potentielle de la 3-oxo-C12-HSL dans les premières étapes de l’endocytose. Des expériences complémentaires nous permettrons de confirmer l’implication de la 3-oxo-C12-HSL dans ce processus. La 3-oxo-C12-HSL semblerait masquer la présence physique des bactéries aux systèmes immunitaires et apoptotiques de l’éponge. En contrepartie, l’éponge pourrait se servir de ce signal comme témoin moléculaire de la présence/densité bactérienne dans le but de réguler la population symbiotique dans l’éponge.