Étude de la synthèse des Exopolysaccharides sécrétés par les Mycoplasmes du groupe "mycoides" et notamment pas Mycoplasma mycoides sbsp. mycoides, agent de la péripneumonie contagieuse bovine

Study Of Secreted Exopolysaccharides Synthesis By Mycoplasmas From The Mycoplasma mycoides Cluster And Notabily By Mycoplasma mycoides Subsp. mycoides, The Contagious Bovine Pleuropneumonia Agent

• Auteur / Autrice : Clothilde Bertin
• Direction : François Poumarat, François Thiaucourt
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Microbiologie
• Date : Soutenance le 20/03/2014
• Etablissement(s) : Lyon 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Evolution Ecosystèmes Microbiologie Modélisation (Lyon ; 1999-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Agence nationale de sécurité sanitaire de l'alimentation, de l'environnement et du travail (France ; 2010-....) - Centre de coopération internationale en recherche agronomique pour le développement (France)
• Jury : Président / Présidente : Patrick Boiron
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : François Poumarat, François Thiaucourt, Josiane Courtois
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Olivier Neyrolles, Alain Blanchard

Mots clés

Mots clés contrôlés

Polysaccharides

Péripneumonie contagieuse bovine

Mycoplasmes

Mots clés libres

Mycoplasmes

Groupe «mycoides»

Exopolysaccharides

Variation

Caractérisation

Mycoplasma

Mycoplasma mycoides cluster

Exopolysaccharides

Variation

Caracterization

Résumé

Notre modèle d'étude, Mycoplasma mycoides subsp. mycoides (Mmm), est l'agent de la péripneumonie contagieuse bovine (PPCB). Cette maladie fut un des plus grands fléaux de l'élevage bovin au XIXème siècle et sévit encore largement en Afrique. A cause de son impact sur l'économie, elle a bénéficié de grandes attentions dans les pays industrialisés, notamment lors des épisodes de résurgence européens dans les années 1980-90. Inscrite sur les listes de l'OIE, la PPCB est à déclaration obligatoire, ce qui entraine de sévères mesures de restriction sur le commerce des animaux vivants. Plusieurs espèces de mycoplasmes sont phylogénétiquement proches de Mmm. Pour mieux comprendre la pathogénie de cette maladie, il est nécessaire d'analyser les facteurs qui peuvent concourir à la virulence de l'agent pathogène incriminé. Dans ce contexte, nous nous sommes intéressés aux exopolysaccharides (EPS) de Mmm, candidats clés dans la virulence de cette bactérie. Ils ont été caractérisés chimiquement par HPLC et RMN, puis comparés aux polysaccharides capsulaires (CPS) dans le cadre d'une étude sur des variants intraclonaux de Mmm. Ces expériences ont été rendues possibles grâce à l'élaboration d'un protocole offrant une production optimale des EPS pour les analyses et un affranchissement des contaminants du milieu lors de leur isolement à partir des surnageants de culture. Ce protocole a permis, par ailleurs, d'élargir l'étude de caractérisation chimique des EPS au groupe « mycoides » auquel appartient Mmm. La production d'anticorps monoclonaux anti-polysaccharides a offert la possibilité d'étudier les communautés antigéniques au sein du groupe et de caractériser la localisation du polymère sécrété (CPS et/ou EPS). Les génomes séquencés et annotés disponibles ont fait l'objet d'études in silico sur les voies de biosynthèse potentiellement impliquées dans la production des polysaccharides. Les résultats montrent que dans le cas de Mmm, les variants d'un même clone présentent des différences de production de polysaccharides se traduisant par un phénotype opaque/translucide en culture sur milieu solide pouvant être associé à un « switch ON/OFF » du gène qui code un transporteur de glucose. Mmm sécréte du galactane (polymère de β-D-(1-6) galactofuranose) identique au composé associé à la membrane. Au sein du groupe « mycoides », deux espèces sécrètent un β-D-(1-2) glucane dont la structure linéaire est originale. L'analyse des voies de biosynthèse des génomes concernés concorde avec les deux produits mis en évidence. De nombreux gènes impliqués semblent résulter de transferts latéraux venant de mycoplasmes éloignés phylogénétiquement mais qui partagent le même habitat

Our model, Mycoplasma mycoides subsp. mycoides (Mmm), is the agent of contagious bovine pleuropneumonia (CBPP). CBPP is a severe contagious disease currently present in Africa. CBPP is classed as a notifiable disease by the OIE, which implies severe restrictive measures in in the trade of live animals. Because of its economic importance, CBPP has received much attention in indusdrialized country, notabily when the disease had reemerged in Europe in 1980’s and 90’s. To better understand the pathogenesis of this disease, it is necessary to analyze the factors that may contribute to the virulence of this agent. In this context, we were interested in Mmm exopolysaccharides (EPS), potential key molecules in the virulence of this bacterium. First, Mmm EPS were chemically characterized by HPLC and NMR and compared to the capsular polysaccharides (CPS) in a study on intraclonal Mmm variants. To conduct these experiments, a suitable methodology was developed to produce and to purify EPS from culture supernatants by avoiding technical difficulties due to the complexity of the mycoplasma growth medium. Then, this protocol allowed extending the study to the chemical characterization of EPS from mycoplasmas belonging to the Mycoplasma mycoides cluster (MMC) as Mmm. The production of monoclonal antibodies recognizing Mmm and Mccp polysaccharides was used to study the antigenic communities within this group of mycoplasmas and to characterize the location of the secreted polymer (CPS and/or EPS). The sequenced and annotated genomes were used to manage in silico studies of biosynthetic pathways potentially involved in the production of polysaccharides. The results showed that Mmm intraclonal variants resulting in an opaque / translucent phenotype on solid culture may be associated with an “ON/OFF switch" of the gene encoding a glucose transporter and, in turn associated to the production of either CPS or EPS. Mmm secretes a β-(1-6) galactofuranose polymer identical to that of the membrane associated compound, excepted it has no lipid anchor. Within MMC, there are two species that secrete a β -(1-2) glucan, the linear structure of which is original. The analyses of the biosynthetic pathways of the different genomes were consistent with the structure of the related secreted products. Many genes could appear to originate from phylogenetically distant mycoplasmas that share the same habitat