Rôle des voies d'import du fer impliquant des sidérophores dans l'homéostasie de métaux biologiques autres que le fer chez Pseudomonas aeruginosa

Role of pyoverdine and pyochelin siderophores in the homeostasis of biological metals different than iron in Pseudomonas aeruginosa

• Auteur / Autrice : Ana Yaiza Carballido Lopez
• Direction : Isabelle Schalk
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie
• Date : Soutenance le 15/02/2018
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des Sciences de la vie et de la santé (Strasbourg ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Biotechnologie et signalisation cellulaire (Strasbourg ; 2011-....)
• Jury : Président / Présidente : Myriam Seemann
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Agnès Rodrigue, Pierre Fechter
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Philippe Delepelaire, Romé Voulhoux

Mots clés

Mots clés contrôlés

Pseudomonas aeruginosa

Transport biologique -- Régulation

Homéostasie

Sidérophores

Fer dans l'organisme

Mots clés libres

Métal

Homéostasie

Cobalt

Fer

Pyochéline

Pyoverdine

P. aeruginosa

Régulation

Metal

Homeostasis

Cobalt

Iron

Pyochelin

Pyoverdine

P. aeruginosa

Regulation

Résumé

Les métaux biologiques jouent un rôle clé en tant que cofacteurs, contribuant à la structuration des macromolécules et catalysant les réactions biochimiques dans les cellules. Ils sont nécessaires pour une croissance bactérienne optimale mais deviennent toxiques lorsqu'ils sont présents en excès. Par conséquent, l'homéostasie de ces métaux doit être finement régulée, et tout déséquilibre dans leur concentration pourrait affecter la viabilité cellulaire. Lors de cette thèse nous avons investigué les mécanismes moléculaires impliqués dans l'homéostasie du Fe chez Pseudomonas aeruginosa, en étudiant les deux principaux sidérophores produits par cette bactérie, pyoverdine (PVD) et pyochéline (PCH). Avec notre approche, nous avons identifié des nouveaux mécanismes de régulation des voies d’acquisition du fer par PVD et PCH. Nous avons également étudié comment d'autres métaux biologiques peuvent interférer avec ces voies, et le Co a montré une forte propension à pirater et à polluer la voie PCH.

Biological metals (Fe, Zn, Co, Ni, Mn, Cu) play a key role by acting as co-factors, contributing to macromolecule structuration, and catalyzing biochemical reactions into the cells. They are required for optimal bacterial growth but also become toxic when present in excess. Consequently, the homeostasis of these metals has to be finely regulated, and any disequilibrium in their concentration into bacteria could affect cell viability. We have further investigated the molecular mechanisms implicated in Fe homeostasis in Pseudomonas aeruginosa involving the two major siderophores produced by this bacterium, pyoverdine (PVD) and pyochelin (PCH). With our approach we identified new regulation mechanisms of both PVD and PCH pathways. In parallel, we have also investigated how other biological metals than Fe can interfere with these iron uptake pathways. Our data showed a strong propensity of Co to pirate and pollute the PCH iron uptake pathway.