Réponse aux stress de Campylobacter jejuni : rôle du régulateur Cj1000 et mode d'action des molécules pro-oxydantes isothiocyanates

Stress response of Campylobacter jejuni : role of the Cj1000 regulator and mode of action of the pro-oxidant molecules, isothiocyanates

• Auteur / Autrice : Virginie Dufour
• Direction : Christine Baysse
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie
• Date : Soutenance en 2012
• Etablissement(s) : Rennes 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Vie-Agro-Santé (Rennes)
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université européenne de Bretagne (2007-2016)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Isothiocyanates

Facteurs de transcription

Régulation génétique

Stress oxydatif

Campylobacter jejuni

Résumé

Campylobacter jejuni est une epsilon-protéobactérie microaérophile responsable d'un grand nombre de gastro-entérites d'origine alimentaire dans les pays occidentaux. Chacune des niches écologiques que C. Jejuni peut contaminer a ses propres caractéristiques, stress et contraintes auxquelles C. Jejuni doit s'adapter. L'exposition à l'oxygène, le système immunitaire des hôtes et l'activité métabolique peuvent générer un stress oxydant, qui constitue une contrainte majeure en perturbant l’équilibre rédox de la cellule. Pour s'adapter à ces contraintes, C. Jejuni ne possède que peu de régulateurs connus de l'expression des gènes, dont un seul de type LysR, Cj1000. Nous avons muté le gène cj1000 et démontré son rôle dans la régulation de la réponse au stress oxydant et dans la régulation des voies respiratoires. Nous avons également mis en évidence l’importance de Cj1000 dans la colonisation des hôtes de C. Jejuni. Pour lutter contre la contamination des aliments par C. Jejuni, une alternative possible aux antibiotiques est l'utilisation de molécules naturelles aux propriétés antimicrobiennes et sans danger pour l'Homme. Les isothiocyanates sont des molécules d’origine végétale anticancéreuses aux propriétés pro-oxydantes et antibactériennes. Dans cette étude, nous avons évalué la sensibilité de différents isolats de C. Jejuni aux isothiocyanates. À partir du profil transcriptomique de C. Jejuni après exposition au benzylisothiocyanate et d'expériences complémentaires, nous avons prouvé que les isothiocyanates provoquaient l'agrégation de protéines, induisaient un stress oxydant et perturbaient le métabolisme énergétique et la respiration.

Campylobacter jejuni is a microaerophile epsilon-proteobacteria which is responsible for many food-borne gastroenteridis in western countries. C. Jejuni must adapt to stressful conditions to colonise various environments. Oxygen exposure, metabolic activity and the host immune system are potential sources of oxidative stress that disrupts the redox balance. Transcriptional regulation mediates adaptation of pathogens to environmental conditions and stress. C. Jejuni possess only few regulators, including the sole LysR-type regulator Cj1000. We constructed a cj1000 mutant strain and we demonstrated the role of Cj1000 in the regulation of the oxidative stress response and respiratory pathways. Additionally, we highlighted the crucial role of Cj1000 in host colonisation. Natural, safe antibacterial molecules are possible alternatives to antibiotics for food preservation. Isothiocyanates are plant-derived anticancerous and antibacterial molecules that display pro-oxidant properties. In this study, we assayed the sensitivity of several C. Jejuni isolates to isothiocyanates. The transcriptomic profile of C. Jejuni exposed to benzylisothiocyanate and additional experiments demonstrated that isothiocyanates induced protein aggregation, generated an oxidative stress and disrupted energy metabolism and respiration.