Virulence et résistance aux antibiotiques du staphylocoque doré : recherche des ARNm ciblés par deux ARN régulateurs

Staphylococcal virulence and antibiotic resistance : research of mRNA targeted by two sRNAs

• Auteur / Autrice : Lorraine Ivain
• Direction : Svetlana Chabelskaya
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie et sciences de la santé
• Date : Soutenance le 12/07/2017
• Etablissement(s) : Rennes 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Vie-Agro-Santé (Rennes)
• Partenaire(s) de recherche : ComuE : Université Bretagne Loire (2016-2019)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : ARN régulateurs bactériens et médecine (Rennes)
• DOI : 10.70675/b3195b95z47b9z4717za271zd067f4768cb2

Mots clés

Mots clés contrôlés

Glycopeptides

Résistance aux antibiotiques

Virulence (microbiologie)

ARN messagers

Staphylocoque doré

Mots clés libres

ARNrég

Staphylococcus aureus

ARNm cibles

Virulence

Résistance aux glycopeptides

Srna

Staphylococcus aureus

MRNA targets

Virulence

Glycopeptides resistance

Résumé

Staphylococcus aureus est une bactérie pathogène opportuniste de l’Homme et de l’animal qui représente l’une des premières causes d’infections nosocomiales. A l’heure actuelle, la sévérité de ces infections est accentuée par l’augmentation des multi-résistances aux antibiotiques qui en font un problème majeur de santé public. La découverte et l’étude des ARN régulateurs (ARNrég) exprimés par le staphylocoque doré a permis de mettre en évidence leurs rôles de régulateurs de l’étape de colonisation et d’infection (quorum sensing, virulence, résistance aux antibiotique, adaptation environnementales). Au cours de ma thèse, je me suis intéressée à l’étude de deux ARNrég, SprD impliqué dans la virulence de la bactérie sur modèle animal murin et SprX régulant la résistance aux glycopeptides. Dans le but de comprendre les bases moléculaires de leurs rôles dans la bactérie, nous avons souhaité identifier et valider l’ensemble des cibles directes à ces deux ARN. Dans un premier temps, nous nous sommes intéressés à l’étude des nouvelles cibles de SprX. Pour cela, nous avons mis en place une approche in vivo de validation des cibles des ARNrég basée sur la technique des gènes rapporteurs. Nous avons ainsi pu valider deux nouvelles cibles de SprX, les ARNm ecb et purC impliqués respectivement dans l’évasion du système immunitaire et dans le métabolisme des purines. SprX interagit au niveau du site d’initiation de la traduction de ces deux ARNm, et inhibe leurs traductions. Par la suite, nous avons souhaité rechercher de nouvelles cibles pour SprD. Nous avons pu adapter à S. aureus une technique d’identification de nouvelles cibles des ARNrég. L’ensemble des résultats obtenus permettent de préciser les rôles déjà connus des deux ARNrég et offrent de nouvelles possibilités concernant l’étude et la validation des cibles potentielles.

Staphylococcus aureus is an opportunistic pathogen that causes a wide variety of nosocomial and community-acquired infections. Its adaptive capacities, multiple antibiotic resistances and high virulence makes it a major public health issue. The discovery and study of small regulatory RNAs (sRNAs) expressed by S. aureus showed their implication in the switch colonization to host infection. During my phD, I focused on the study of two sRNAs: (i) SprD, involved in staphylococcal virulence and (ii) SprX which regulates glycopeptides resistance. To understand the molecular basis of their roles in staphylococcal physiology, we searched for their direct targets using two different techniques. For SprX, we set up an in vivo technique to validate mRNA targets previously predicted using bioinformatics tools. This method based on the use of a fluorescent reporter gene allowed us to validate two novels SprX targets, the ecb and purC mRNAs involved in immune evasion system and purine metabolism, respectively. We further showed that SprX interacts at the ribosome binding sites preventing translation initiation. In another chapter of my phD project, we adapted the MAPS technique to S. aureus and applied it to the search of SprD direct partners by affinity purification of sRNA-mRNA duplexes. Overall, the results obtained during my thesis allowed us to precise the roles of SprD and SprX and will offer novel possibilities for the staphylococcal community to identify and/or validate of sRNA targets.