• Langue : Français
• Discipline : Sciences de la vie et de la santé
• Identifiant : 2023ULILS109
• Type de thèse : Doctorat
• Date de soutenance : 23/10/2023

Résumé en langue originale

Tout au long de sa vie, la bactérie doit faire face à de nombreuses variations de l'environnement. Elle doit s'y adapter rapidement et efficacement afin de survivre. Pour cela, elle dispose des phosphorelais, ou systèmes à deux composants qui sont les outils moléculaires majeurs permettant la perception et l'adaptation de l'environnement chez les bactéries. Ils sont composés d'un capteur et d'un régulateur associé. Suite à la perception d'un stimulus, le capteur s'autophosphoryle et transmet le groupement phosphate au régulateur qui va alors moduler l'expression de l'ensemble des gènes cibles, appelé régulon. Durant le processus d'infection, les bactéries pathogènes doivent faire face à de multiples stress. Ainsi est retrouvé un nombre important de ces systèmes chez de nombreuses bactéries pathogènes comme notre modèle d'étude Dickeya dadantii. Responsable de la maladie de la pourriture molle, D. dadantii est une entérobactérie phytopathogène à large spectre d'hôte. Elle dispose d'une batterie de 32 phosphorelais pour affronter les défenses de l'hôte et les stress généraux de carences nutritionnelles ou des variations physico-chimique de l'environnement.Dans un premier temps, cette étude se focalise sur l'un d'entre eux, le système EnvZ/OmpR. Mes travaux montrent dans un premier temps que le pH dans la plante reste acide durant l'infection. Cependant, malgré une activation du système par le pH acide, il n'est pas activé durant ce processus. Pour comprendre la raison de cette incohérence, le régulon du système a été étudié. Il a alors été découvert que durant l'émergence du genre Dickeya, le gène ompF, codant la porine du même nom, a été dupliqué. De façon intéressante, l'expression d'ompF est constitutive tandis que celle d'ompF2, le gène dupliqué, est soumise au niveau de phosphorylation d'OmpR. L'expression de cette seconde porine est également délétère à l'infection. Ainsi, durant l'infection, l'activation d'EnvZ/OmpR est contrecarrée par la perception de molécule de défense de l'hôte afin d'éviter l'expression d'ompF2 et permettre un bon déroulement de la virulence.Dans un second temps, a été réalisée lors de mes travaux une étude globale de l'importance de chaque phosphorelais sur la virulence de D. dadantii. Les premiers résultats montrent que seuls 6 systèmes sont impliqués dans la virulence. Le nombre et la complexité des stress rencontrés par les bactéries pathogènes ne semblent pas en accord avec ce faible nombre. La baisse de la quantité de bactéries inoculées a permis d'affiner la détection des systèmes participant à la virulence, qui se comptent désormais au nombre de 12. Enfin, l'ensemble de ces résultats indiquent l'importance d'une régulation fine de l'activation d'un phosphorelais car EnvZ/OmpR doit être activé pour l'infection mais que cette activation doit être fermement contrôlée au risque d'avoir des effets néfastes sur la virulence.

Résumé traduit

Throughout their life, the bacteria must confront numerous environmental variations. They must adapt rapidly and effectively to ensure their survival. To accomplish this, they possess phosphorelays, or two-component systems, which are the major molecular tools enabling perception and adaptation to the environment in bacteria. These phosphorelays consist of a sensor and an associated regulator. Following the perception of a stimulus, the sensor autophosphorylates and transmits the phosphate group to the regulator, which then modulates the expression of the entire target gene set, known as a regulon. During the infection process, pathogenic bacteria must deal with multiple stresses. A significant number of these systems are found in various pathogenic bacteria, such as our study model Dickeya dadantii. Responsible for soft rot disease, D. dadantii is a wide-host-range phytopathogenic enterobacterium. It possesses a battery of 32 phosphorelays to deal with host defenses and the general stresses of nutritional deficiencies or physicochemical variations in the environment.First this study focuses on one of them, the EnvZ/OmpR system. My work initially shows that the pH in the plant remains acidic during infection. However, despite activation of the system by acidic pH, it is not activated during this process. To understand the reason for this inconsistency, the system's regulon was studied. It was then discovered that during the emergence of the Dickeya genus, the ompF gene, encoding the porin of the same name, was duplicated. Interestingly, the expression of ompF is constitutive, whereas that of ompF2, the duplicated gene, which is dependent on OmpR phosphorylation levels. The expression of this second porin is also detrimental to infection. Thus, during infection, the activation of EnvZ/OmpR is counteracted by the perception of host defense molecules to prevent the expression of ompF2 and enable proper virulence progression.In a second phase, a comprehensive study of the importance of each phosphorelay in D. dadantii's virulence was conducted in my work. The initial results show that only 6 systems are involved in virulence. The number and complexity of stresses encountered by pathogenic bacteria do not seem to align with this low number. Reducing the quantity of inoculated bacteria allowed for a more precise detection of the systems contributing to virulence, which now totals 12. Overall, these results indicate the significance of finely regulating the activity of a phosphorelay, as EnvZ/OmpR must be activated for infection, but this activation must be strongly controlled to avoid detrimental effects on virulence.