Rôles des ARN régulateurs chez des vibrios pathogènes d'espèces d'intérêt aquacole

Roles of regulatory RNAs in Vibrio pathogenic to species of aquaculture interest

• Auteur / Autrice : Xing Luo
• Direction : Annick Jacq
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la vie et de la santé
• Date : Soutenance le 09/09/2019
• Etablissement(s) : Université Paris-Saclay (ComUE)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Structure et dynamique des systèmes vivants (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de biologie intégrative de la cellule (Gif-Sur-Yvette, Essonne ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : Université Paris-Sud (1970-2019)
• Jury : Président / Présidente : Olga Soutourina
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Annick Jacq, Olga Soutourina, Pierre Marques Mandin, Alexis Bazire, Delphine Destoumieux-Garzón, Tatiana Rochat
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Pierre Marques Mandin, Alexis Bazire

Mots clés

Mots clés contrôlés

Maltose

Petits ARN

Bactéries -- Métabolisme

Infections à Vibrio

Mots clés libres

Vibrio

Métabolisme bactérien

ARNs

Maltose

Vibrio

Bacterial motabolism

. sRNA

Maltose

Résumé

Les petits ARN régulateurs bactériens, généralement de 50 à 300 nt de long, agissent en appariant les bases avec des cibles d'ARNm spécifiques, affectant ainsi leur traduction et/ou leur stabilité, sont des éléments importants qui régulent divers processus. V. tasmaniensis LGP32 est un pathogène de l'huître facultatif. Un ARNs Vsr217 s'est révélé être conservé dans les vibrions et fortement régulé à la hausse lors de l'infection des huîtres. J'ai trouvé que vsr217 et le gène en aval malK (codant pour une sous-unité du transporteur principal de maltose) sont tous deux exprimés à partir d'un promoteur en amont régulé par l'activateur de maltose MalT, Vsr217 étant généré à partir de la longue 5' UTR de l'ARNm de malK. Outre un effet cis sur l’expression du malK, qui diminue chez le mutant Δvsr217, nous avons constaté que l’absence de cet ARNs entraînait, lors de la croissance de cellules dans du maltose, l’augmentation de deux enzymes importantes impliquées dans la voie de la glycolyse/néoglucogenèse, Fbp et PpsA et cet ARNm de fbp étaient une cible directe de Vsr217. J'ai également exploré la régulation de la biosynthèse des acides aminés à chaîne ramifiée (BCAA: Leucine, Valine et Isoleucine) chez V. alginolyticus, un agent pathogène des poissons et mollusques et des poissons de mer et un agent pathogène humain émergent opportuniste. Nous avons constaté que l'opéron ilvGMEDA (codant la voie principale pour la biosynthèse des BCAAs) est régulé par un peptide leader traduit. Ainsi, la traduction d'un peptide riche en BCAA codé en amont des gènes de structure fournit une réponse adaptative par un mécanisme similaire au modèle canonique de E. coli. Cette étude portant sur un organisme non modèle à Gram-négatif met en évidence la conservation mécanistique de l'atténuation de la transcription malgré l'absence de conservation de la séquence primaire.

Bacterial regulatory small RNAs, usually 50-300 nt long, act by base-pairing with specific mRNA targets, affecting their translation and/or stability, are important elements which regulate a variety of processes. V. tasmaniensis LGP32 is a facultative oyster pathogen. A sRNA Vsr217 was found to be conserved within vibrios and highly upregulated during oyster infection. I found that vsr217 and the downstream gene malK (encoding a subunit of the major maltose transporter) are both expressed from an upstream promoter regulated by the maltose activator MalT with Vsr217 being generated from the long 5' UTR of the malK mRNA. Beside a cis-effect on malK expression, which decreases in the Δvsr217 mutant, we found that the absence of this sRNA resulted, when cells grown in maltose, in the increase of two important enzymes involved in the glycolysis/neoglucogenesis pathway, Fbp and PpsA and that fbp mRNA was a direct target of Vsr217. I also explored the regulation of the biosynthesis of branched-chain amino acids (BCAAs: Leucine, Valine and Isoleucine) in V. alginolyticus, a marine fish and shellfish pathogen and an emerging opportunistic human pathogen. We found that the ilvGMEDA operon (encoding the main pathway for biosynthesis of BCAAs) is regulated by a translated leader peptide. Thus, the translation of a BCAA rich peptide encoded upstream of the structural genes provides an adaptive response by a mechanism similar to the E. coli canonical model. This study with a non-model Gram-negative organism highlights the mechanistic conservation of transcription attenuation despite the absence of primary sequence conservation.