Caractérisation des ARN régulateurs chez Streptococcus agalactiae

Characterization of regulatory RNAs in Streptococcus agalactiae

• Auteur / Autrice : Mohamed Amine Zorgani
• Direction : Marie-Frédérique Lartigue, Roland Quentin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la Vie et de la Santé
• Date : Soutenance le 07/12/2016
• Etablissement(s) : Tours
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Santé, Sciences Biologiques et Chimie du Vivant (Centre-Val de Loire ; 2012-....)
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Infectiologie et santé publique (Tours)
• Jury : Président / Présidente : François Vandenesch
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Brice Felden
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Shaynoor Dramsi, Olga Soutourina

Mots clés

Mots clés contrôlés

Virulence (microbiologie)

Opérons

ARN

Streptococcus agalactiae

Mots clés libres

ARN régulateurs

Streptococcus agalactiae

Opéron dlt

Virulence

Protéome global

Regulatory RNA

Streptococcus agalactiae

Dlt operon

Virulence

Global proteome

Résumé

Streptococcus agalactiae, appelé aussi Group B Streptococcus (GBS), est une bactérie commensale du tractus digestif et génital de diverses espèces animales dont l’espèce humaine. Elle représente la première cause d’infections néonatales et est aussi un pathogène émergent chez l’adulte immunodéprimé. L’objectif de ma thèse est la caractérisation fonctionnelle et mécanistique des ARNrég. J’ai étudié plus particulièrement l’ARNrég CetR (pour «cell-envelope-targeting RNA»). Il module la résistance au peptide antimicrobiens (PAM) et la virulence à travers la régulation post-transcriptionnelle de l’ARNm dltD codant une protéine de biosynthèse de l'acide D-alanyl-lipotéichoïque. La délétion de cetR induit des changements dans la morphologie cellulaire, une diminution de la formation du biofilm et de la résistance aux PAM. Une zone d’interaction, CetRdltD, de 27 nucléotides a été prédite in silico. Des mutations compensatoires chez GBS montrent que CetR interagit directement avec l’ARNm dltD et que la perturbation de la zone d’appariement est suffisante pour observer les phénotypes associés à CetR. La quantification des niveaux d’ARNm et de la protéine DltD nous a permis de montrer que CetR active la traduction de dltD et que la perturbation du duplex CetR-dltD induit une diminution spectaculaire de la protéine DltD. De plus, en utilisant un modèle murin d’infection et en quantifiant la survie des bactéries dans les macrophages, nous avons montré que CetR et DltD sont cruciaux pour la virulence de GBS. Enfin, une approche protéomique globale nous a permis de montrer que CetR joue un rôle important dans l’expression des protéines dites « moonlighting » et de certains facteurs de virulence potentiels. Cet ARNrég peut jouer un rôle important dans la capacité de S. agalactiae à s'établir dans son biotope et à exprimer ses facteurs de virulence. Enfin, les résultats de ces recherches sont des prérequis au développement de stratégies permettant de réduire le risque des infections néonatales dues à S. agalactiae.

The opportunistic pathogen group B Streptococcus (GBS) is the leading cause of neonatal infections. The aim of this work is the characterization of a 680 nt-long regulatory RNA, CetR (cell-envelope-targeting RNA). It modulates antimicrobial peptides (AMPs) resistance and virulence through posttranscriptional regulation of dltD mRNA which encodes a D-alanyl-lipoteichoic acid biosynthesis protein. Deletion of cetR leads to cell morphology changes, reduced biofilm formation and AMPs resistance. A 27 nt-long CetR-dltD interacting region is predicted in silico. Compensatory base pair exchanges in GBS demonstrate that CetR interacts directly with dltD mRNA and that disruption of this RNA pairing is sufficient to observe the CetR-associated phenotypes. By quantifying both mRNA and protein, we demonstrate that CetR enhances dltD translation and disruption of the CetR/dltD mRNA interaction results in a dramatic decrease in DltD protein. Moreover, using an infection murine model and quantifying bacterial survival in macrophages, we observe that both CetR and DltD are crucial for GBS virulence. Finally, we highlight CetR pleiotropic role in the expression of several moonlighting proteins and potential virulence factors. This regulatory RNA may play an important role in the ability of GBS to settle in its biotope and express its virulence factors.