Compréhension des mécanismes impliqués dans l’activité réductrice et dans les adaptations métaboliques à pH acide de Bacillus cereus : implication des thiols exofaciaux

Adaptation of Bacillus cereus to acid stress in regulated oxydo-reduction conditions

• Auteur / Autrice : Julien Le Lay
• Direction : Philippe Schmitt
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biotechnologie, Microbiologie
• Date : Soutenance le 09/12/2014
• Etablissement(s) : Avignon
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale 536 « Sciences et agrosciences » (Avignon)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Sécurité et Qualité des Produits d'Origine Végétale / SQPOV
• Jury : Président / Présidente : Catherine Duport
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Catherine Duport, Jean-François Cavin, Hervé Prevost, Didier Majou, Rémy Cachon, Michel Jobin
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jean-François Cavin, Hervé Prevost

Mots clés

Mots clés contrôlés

Thiols

pH

Bacillus cereus

Mots clés libres

Bacillus cereus

PH

Eh

Stress acide

TDORs

Bacillus cereus

PH

Eh

Acid stress

TDORs

Résumé

Bacillus cereus est une bactérie à coloration de Gram positive capable de s'adapter à un grand nombre de stress tels que les bas pH ou les bas potentiels d'oxydo-réduction (Eh). Si certains des mécanismes d'adaptation de B. cereus à chacun de ces stress sont connus, les intéractions entre ces deux facteurs sur la physiologie bactérienne n'ont jamais été étudiés. Nous nous sommes donc intéressés à l'effet des variations de Eh sur la résistance au stress acide de B. cereus, aux adaptations métaboliques de B. cereus à pH acide et à l'intéraction de cette bactérie avec son environnement redox. Les résultats obtenus ont démontré, dans un premier temps, que la survie de B. cereus au choc acide était légèrement augmentée sous atmosphères à Eh réducteurs par rapport aux atmosphères à Eh oxydants. Nous avons également observé une réorientation majeure du métabolisme de B. cereus exposé à pH acide depuis la fermentation des acides mixtes vers la fermentation butanediolique. Cette réorientation joue vraisemblablement un rôle important dans la résistance au stress acide de B. cereus. Dans un second temps, nous avons étudié les intéractions de B. cereus avec son environnement redox et nous avons montré l'importance des groupements thiols exofaciaux dans l'activité réductrice de cette bactérie. L'ensemble de ces résultats permettent de mieux comprendre la physiologie de B. cereus confronté à un stress acide et aux variations de Eh et ouvre la voie à de nombreuses pistes de recherches novatrices.

Bacillus cereus is a Gram positive bacterium able to adapt and survive to numerous stress, including acid stress or oxydo-reduction potential (Eh) variations. Some adaptations are documeted for each of these two stress. However, the interaction between Eh and pH on B. cereus physiology was never studied. Here, we focus on the impact of Eh variation on the acid resistance of B. cereus, on the metabolic adaptation of these bacteria under low pH and on the interaction of bacterial cells with their redox environement. Results obtained demonstrate that the acid survival of B. cereus was slighlty higher under reductive Eh than under oxdative Eh. Concerning acid adaptations, we observed a major metabolic adjustement for cells cultivated at low pH with an important shift from mixed acid fermentation to butanediolic fermentation. Finally, we demonstrate the importance of exofacials thiols groups in the reductive abilities of B. cereus. All these conclusions will help to better understand the response of B. cereus exposed to acid stress and Eh.