Academic literature on the topic 'Système de régulation à deux composants'

Phagocytose et macroautophagie, appelée ici autophagie, sont deux mécanismes essentiels de dégradation lysosomale de divers cargos englobés dans des structures membranaires. Ils sont tous deux impliqués dans la régulation du système immunitaire et la survie cellulaire. Cependant, la phagocytose permet l’ingestion de matériel extracellulaire alors que l’autophagie dégrade des composants intra-cytoplasmiques, avec des mécanismes d’activation et de maturation différents. La LAP (LC3-associated phagocytosis) est une forme particulière de phagocytose qui utilise certains éléments de l’autophagie. Elle permet l’élimination de pathogènes, de complexes immuns, de cellules avoisinantes, mortes ou vivantes, constituant un danger pour l’organisme, et de débris cellulaires, tels que les segments externes des photorécepteurs (POS, photoreceptor outer segment), ou la pièce centrale du pont intercellulaire produit en fin de mitose. Les cellules ont ainsi « optimisé » leurs moyens d’éliminer les composés potentiellement dangereux en partageant certains éléments essentiels des deux voies de dégradation lysosomale.

Dans le cadre de leur module « Analyse scientifique », les étudiants du Master 2 « Immunothérapies et Bio-ingénierie » de Sorbonne Université, ont pris la plume pour partager avec les lecteurs de m/s quelques uns des faits marquants de la littérature 2018 dans le domaine de l’immunologie. Les travaux présentés ici nous rappellent l’importance des études mécanistiques portant sur les grandes fonctions des composants du système immunitaire (lymphocytes T CD8+ cytotoxiques, lymphocytes T auxiliaires, lymphocytes T régulateurs, etc.) pour mieux comprendre la pathogenèse de certaines maladies et pour optimiser les stratégies thérapeutiques existantes. Cette année, deux brèves s’intéressent aux immunothérapies fondées sur l’utilisation d’anticorps dirigés contre des points de contrôle immunitaire : comment prédire la réponse clinique des patients à ces traitements grâce à des techniques de bioinformatique et de modélisation ? Comment améliorer leur efficacité en ciblant des facteurs de régulation épigénétique ? Une troisième brève apporte un éclairage sur les raisons expliquant pourquoi certains patients infectés par le virus du VIH et traités avec des anti-viraux ne parviennent pas à récupérer un taux normal de lymphocytes T CD4+. Enfin, une dernière brève s’intéresse, dans un modèle de diabète de type I, à une population particulière de lymphocytes T CD8+ cytotoxiques qui régulent d’autres lymphocytes T autoréactifs et limitent ainsi la réaction inflammatoire dans les organes. Bonne lecture !

La variabilité des réponses individuelles est un élément clé pour comprendre le fonctionnement du troupeau et évaluer ses performances. Cette variabilité repose sur une composante biologique (élaboration de réponses productives liées à l’expression des régulations physiologiques et du génotype) et sur une composante décisionnelle (ensemble de pratiques s’appuyant sur différents niveaux d’organisation du troupeau). Cette synthèse examine dans quelle mesure les modèles de fonctionnement du troupeau existants sont opérationnels pour étudier la variabilité individuelle et faire ainsi progresser notre capacité à prédire les réponses du troupeau aux pratiques. La première partie synthétise les types de réponses biologiques représentés dans les modèles et l’élaboration de ces réponses. La seconde passe en revue les types de pratiques représentés et les niveaux d’information qu’elles mobilisent. La conclusion présente les limites des modèles pour l’étude de la variabilité individuelle. Celles-ci résident dans une vision partielle de la composante biologique (un seul type de réponse biologique, absence des réponses à l’alimentation et des régulations physiologiques) et de la composante décisionnelle (absence d’informations individuelles, un seul type de pratiques représenté, pas de lien entre projet d’élevage, lots et pratiques). Par conséquent, simuler la construction de la variabilité individuelle générée par le fonctionnement du troupeau nécessite de développer un modèle individu-centré avec deux caractéristiques essentielles. La première concerne la formalisation de l’animal en tant qu’entité régulée répondant à son environnement nutritionnel. La seconde concerne la formalisation explicite du lot comme entité de gestion, support d’un système de pratiques d’alimentation, de reproduction et de renouvellement.

Sur le modèle d’une organisation, un système social peut être considéré comme un jeu de coopération défini par des règles spécifiques. Sur le modèle des relations de travail, les règles du jeu peuvent être considérées comme reposant à la fois sur la contrainte et sur le consentement, et comme le produit de deux sources de régulation — régulation autonome et régulation de contrôle — dont la rencontre a la forme d’une quasi-négociation et aboutit à une régulation conjointe, compromis toujours révisable plutôt que consensus définitif. L’institutionnalisation des règles et la création d’un tiers-garant changent la nature de la négociation, mais ne suppriment pas celle-ci.

L’article présente une comparaison des modes de régulation des services à domicile au Québec et en Ontario à partir d’une approche empruntée au cadre conceptuel de l’économie solidaire et plurielle en tenant compte des dispositions permettant aux usagers d’exprimer leurs préférences quant à l’organisation des services. Après avoir tracé le portrait des transformations des services à domicile au Québec et en Ontario au cours des quinze dernières années, nous mettons en relief le caractère déterminant des modes de régulation dans la structuration des services dans les deux provinces. Si l’Ontario a expérimenté avec plus d’intensité la régulation concurrentielle en mettant en place un système de managed competition, le modèle québécois, quant à lui, reste ancré de manière dominante dans une régulation tutélaire, malgré un intérêt plus récent pour la logique concurrentielle. Malgré leurs différences, le choix des usagers dans l’organisation des services reste toutefois peu considéré dans les deux modèles.

Les systèmes embarqués modernes utilisent souvent comme système d’exploitation Linux. Pour le DUT GEii, les architectures p-Soc (programmable-Systemonchip) trouvent grandement leur intérêt car elles permettent, en plus de l’apprentissage de ce système sur ses deux niveaux (user/kernel), d’entretenir et d’enrichir les connaissances acquises sur la description matérielle et l’informatique industrielle bas niveau. L’expérience menée ici décrit la plateforme développée dans ce cadre afin d’aborder d’une part les objectifs d’un système d’exploitation et de ses propriétés pour le développement d’applications de contrôle/commande en mode user, et d’autre part la conception de pilotes de périphériques du mode kernel sur des composants custom décrit en VHDL. Cet article traite aussi des prérequis nécessaires ainsi que des moyens indispensables à mettre en oeuvre par l’enseignant pour la mise en place de cet enseignement (prototypage rapide aussi bien au niveau matériel que logiciel).

La mise en place des attaches orthodontiques sur la face vestibulaire des dents a connu deux avancées majeures ces 50 dernières années : le collage direct, d’une part, introduit par Newmann en 1965 et le collage indirect, d’autre part, issu des travaux de Silvermann et Cohen en 1972. Si l’on met de côté les évolutions technologiques des composants du collage (colles et attaches orthodontiques notamment), ces procédures ont finalement peu évolué. Par ailleurs, le collage direct est encore utilisé par une grande majorité des orthodontistes malgré la rapidité, l’ergonomie et la précision apportées par le collage indirect. L’originalité principale du système présenté dans cet article est de permettre de coller les attaches orthodontiques dans une position prédéterminée virtuellement selon un protocole de collage indirect mais avec l’efficacité du collage direct dans la mesure où la colle est directement appliquée sur la base vierge des attaches orthodontiques sans pré-encollage. Cette innovation est rendue possible par l’utilisation des dernières technologies de CFAO. L’article décrit les deux éléments constituant le SIBSystem (SIBTray et SIBClip) et explique les étapes de leur fabrication. L’utilisation clinique est également évoquée de même que les précautions et limites de ce système de collage innovant.

Quel que soit l’angle sous lequel on l’examine, le champ de la santé est en pleine transformation. Ces changements soulèvent d’innombrables questions auxquelles la sociologie est confrontée. Deux enjeux sont ici examinés : les déterminants de la santé, en particulier l’importance des facteurs sociaux, économiques et culturels et les modes de régulation du système de soins dans un contexte où le rationnement des ressources se fait plus pressant que celui que nous avons connu par le passé.

Cet article analyse le potentiel régulatoire de la responsabilité sociale dans un contexte de mondialisation économique à partir d’une distinction entre ses trois dimensions : les pratiques, le discours et le questionnement. Sans comprendre la dynamique des initiatives corporatives de responsabilité sociale, le discours sur la responsabilité sociale élude les questionnements auxquels l’entreprise doit aujourd’hui faire face pour conserver sa légitimité et assurer son ancrage dans la société. Mais plutôt que de déplorer leur manque d’effectivité, les auteurs avancent que les mesures volontaires de responsabilité sociale telles que les codes de conduite ou ce que certains appellent la soft law sont annonciatrices d’un cadre de responsabilité sociale en voie d’institutionnalisation à l’échelle mondiale. Sur la base d’une analyse de l’expérience européenne, ils montrent que deux cadres de responsabilité sociale au potentiel régulatoire très différent sont actuellement en concurrence, et concluent en jetant les bases du système régulatoire qui semble se configurer à l’échelle internationale.

Les composants des huiles essentielles peuvent présenter différentes activités biologiques, i.e.antimicrobienne, antioxydante et stimulatrice de récepteurs spécifiques. Chez l’animal, leur action dépend de leur devenir dans l’organisme lors de leur consommation, puis de leur action au niveau de leurs cibles biologiques. Le site de leur absorption le long du tractus digestif peut être modulé par différents facteurs, tels que la composition chimique de l’aliment, leur mode de présentation (sous forme libre ou protégée par encapsulation) et la dose d’utilisation. Selon leur site d’absorption, ils peuvent agir à différents niveaux : pour les composants absorbés dès la partie supérieure du tractus digestif, ils peuvent avoir un effet systémique, et pour ceux persistant jusqu’en fin d’intestin grêle, ils peuvent avoir une action dans les contenus digestifs jusqu’au niveau de ce segment intestinal, puis de façon systémique après leur absorption. Les produits absorbés après modifications métaboliques au niveau du foie peuvent ensuite exercer une action au niveau des différents organes de l’animal. Après élimination au niveau des reins, et compte tenu des mouvements de reflux de l’urine vers les caeca chez les oiseaux, les composants issus des huiles essentielles pourraient agir au niveau de ces deux diverticules. Ils peuvent avoir un effet sur le microbiote digestif (précaecal ou caecal), sur les tissus de l’animal lui-même, c’est-à dire sur leur état d’oxydation, sur l’immunité en particulier l’inflammation, sur l’appareil digestif et ses fonctions digestives, sur le métabolisme animal, sur son système nerveux et son comportement. Ces composants ont donc un grand potentiel d’action, qui reste à explorer, pour pouvoir optimiser leur utilisation.

La virulence de Bordetella pertussis, agent de la coqueluche, est liée à un arsenal de facteurs de virulence dont l’expression est régulée par le système à deux composants BvgAS. BvgA est le régulateur de réponse et BvgS le capteur du système, qui possède 3 domaines putatifs de perception de signaux. Il s’agit de 2 domaines périplasmiques « Venus FlyTrap » (VFT), reliés par un segment transmembranaire à un domaine PAS (Per-ARNT-Sim) cytoplasmique qui fait la jonction avec l’histidine-kinase. Les signaux perçus par ces domaines capteurs sont inconnus, mais une température de 37°C est suffisante pour maintenir le système actif en laboratoire. Cette activité peut être modulée négativement par des composés chimiques, comme le MgSO4 ou le nicotinate, qui à concentrations suffisantes entraînent le passage de la bactérie en phase avirulente.Nous nous sommes intéressés aux domaines VFT de BvgS. Ces domaines, ubiquitaires, sont composés de 2 lobes reliés par une charnière délimitant une cavité qui permet la fixation d’un ligand spécifique stabilisant le VFT sous une forme fermée.Les domaines VFT de BvgS ont pu être cristallisés et s’organisent en un dimère entrelacé définissant de larges interfaces entre les 4 VFTs. Les VFT2 sont fermés sans ligand et les VFT1 ouverts, et la fermeture artificielle de ces domaines par des ponts disulfure a montré qu’il s’agit de la conformation active de BvgS. L’importance des interfaces entre les domaines VFT pour la fonction de BvgS a été démontrée par mutagenèse dirigée. Un signal positif proviendrait du périplasme pour être transmis à travers la membrane par les interfaces entre les VFT et intégré via un couplage fonctionnel en trans entre ces domaines et les hélices pré-membranaires, dites H19.Ces hélices se prolongeraient à travers la membrane et dans le cytoplasme jusqu’au domaine PAS. Les domaines PAS sont ubiquitaires, avec une structure fortement conservée en feuillet  à 5 brins recouvert d’hélices  délimitant une cavité. Ils sont impliqués dans diverses fonctions biologiques, selon leur capacité de liaison d’un ligand. Certains domaines PAS fonctionneraient sans ligand et pourraient servir d’adaptateurs ou d’amplificateurs de signal.Nous avons pu mettre en évidence la capacité de dimérisation de PASBvg, confirmant la nature dimérique du capteur BvgS. Des substitutions de résidus de la cavité de PASBvg indiqueraient que l’intégrité de la cavité de PASBvg est nécessaire au passage de signaux positifs et négatifs provenant du périplasme. La fixation de ligand dans la cavité n’a pu être démontrée mais n’est pas exclue. D’autre part, certains résidus sont nécessaires au couplage du domaine PAS avec ses hélices flanquantes pour la transmission de signal. La perte de ces interactions déstabilise significativement PASBvg et rend BvgS inactif.Un message positif proviendrait du périplasme et serait maintenu par le domaine PAS, dans une conformation rigide, permettant aussi la transmission des signaux modulateurs
Virulence of Bordetella pertussis, the whooping cough agent, is due to a plethora of virulence factors which expression is regulated by the two-component system BvgAS. BvgA is a classical response regulator and BvgS the sensor. BvgS contains 3 putative sensor domains, 2 periplasmic Venus FlyTrap (VFT), linked through a transmembrane segment to a cytoplasmic PAS domain preceding the histidine-kinase. Signals perceived by those sensor domains are still unknown, but a 37°C temperature is sufficient to maintain the system active under laboratory conditions. This activity can be down-modulated by chemical compounds, such as MgSO4 or nicotinate, which at sufficient concentration allows the bacteria to switch to avirulent phase.We investigated the role of BvgS VFT domains. VFTs are ubiquitous domains composed of 2 lobes linked by a hinge hence forming a cleft where a specific ligand can bind and stabilize the VFT in its closed conformation.BvgS VFT domains were crystalized and form an intricate dimer defining large interfaces between the 4 VFTs. VFT2s are closed without a ligand and VFT1s are opened, artificial closure of these domains via a disulfide bond indicates that this is the active conformation of BvgS. The role of the interfaces was probed by site-directed mutagenesis. A positive signal might originate from the periplasm to be transmitted through the membrane by the interfaces and integrated by a functional coupling between the VFT2s and the helices preceding the membrane, H19.These helices should be continued through the membrane and the cytoplasm to the PAS domain. Pas domains are ubiquitous with a highly conserved structure, a 5 stranded sheet surrounded by  helices defining a cavity. Pas domains are involved in a wide variety of physiological processes, depending on their ability to bind a ligand. Some PAS might function without a ligand and could then be signal adaptors or amplifiers.We demonstrated PASBvg was dimeric, confirming the dimeric nature of BvgS. Cavity residues were substituted indicating that integrity of the cavity is necessary to maintain activity and modulation capacity coming from the periplasmic moiety. Ligand binding wasn’t demonstrated but couldn’t be excluded. Some residues are needed for the correct coupling of the PAS domain to its flanking helices and hence signal transmission. Loss of these connections generates a strong destabilization of PASBvg and turns BvgS inactive.A positive signal might come from the periplasmic moiety and shoul be maintaines by the PAS domain, which is in a rigid conformation also allowing the transmission of negative signals

Listeria monocytogenes, une bactérie à Qram positif, est l'agent pathogène de la listériose, une maladie relativement rare mais grave et associée à une mortalité élevée. Les systèmes à deux composants sont des systèmes protéiques de transmission de signal qui permettent à la bactérie de sentir et de répondre aux signaux de l'environnement. Dans une première partie de cette thèse, nous avons caractérisé le rôle d'un système à deux composants,VirR / VirS, identifié lors de l'analyse de mutants non infectieux chez la souris, dans la virulence de L. Monocytogenes. Nous avons déterminé l'ensemble des gènes régulés par VirR. Ce système est impliqué dans la régulation de l'expression de protéines impliquées dans la modification de la surface bactérienne, ce qui pourrait expliquer le rôle de VirR/VirS dans la virulence. Les ARNnc modulent l'expression génétique en s'appariant à leurs ARN messagers cibles ou en liant des protéines régulatrices. Dans une deuxième partie de cette thèse, nous avons recherché la présence d'ARNnc dans le génome de L monocytoQenes en utilisant différentes approches bioinformatiques. Nous avons identifié 12 ARNnc au sein de la bactérie, dont les ARN conservés dans tous le royaume bactérien RnpB, SsrA et SsrS. Les neufs autres ARNnc on été nommés Rli pour ARNnc de Listeria. Afin de mieux caractériser la fonction des Rlis, nous avons développé un programme nous permettant de prédire les cibles ARNm potentielles des ARNnc. Ces prédictions ont été confirmées expérimentalement, validant notre programme. L'ensemble de ces résultats permet de mieux comprendre les réseaux complexes de régulation intervenant dans le processus adaptatif de la bactérie
Listeria monocytogenes, a gram positive bacterium, is the causative agent of listeriosis, a relatively rare disease but associated with a high mortality rate. Two component Systems are couples of proteins which allow bacteria to sense and respond to their environment. In a first part of this thesis. We characterized the role of a previously unidentified two component system of L. Monocytogenes, VirR/VirS, in the virulence of the bacterium. Usinq macroarrays, we have determined the genes controlled by VirR. This System regulates genes implicated in the modification of bacterial surface components, which may explain the role of VirR/VirS in virulence. Non coding RNAs (ncRNAs) modulate gene expression by pairing to messenger RNAs or by interacting requlatory proteins. In a second part of this thesis, we have searched for ncRNA genes in the genome of L. Monocytogenes using various bioinformatic approaches. 12 ncRNA were discovered and experimentally characterized, includinq RnpB. SsrA and SsrS which are conserved in all bacteria. The 9 other novel ncRNAs were named Rli for ncRNA in Listeria. In order to better characterize the function of the Rlis. We developed a program to predict potential mRNA targets of ncRNAs. Pur first experimental data validate pur method and suggest that it could be used as a general tool to search for ncRNA targets. These results allow a better understanding of the complex regulatory networks involved in the bacterial adaptive process

Pseudomonas aeruginosa est une bactérie à Gram négatif à caractère ubiquitaire que l’on retrouve dans une grande diversité d’environnements. C’est un pathogène opportuniste qui est responsable chez l’homme d’infections chroniques ou aigües qui peuvent être mortelles pour des patients immuno-déficients. L’établissement d’une infection chronique est généralement associé à la capacité de la bactérie à former un biofilm, qui se définit comme une population bactérienne attachée sur une surface et englobée par une matrice extracellulaire formée entre autre depolysaccharides. La formation du biofilm est un processus bien défini dans le temps et dans l’espace et qui implique la mise en jeu de nombreuses structures de surfaces dont l’assemblage est strictement contrôlé. Une des voies de régulation contrôlant cet assemblage est le système à 2composants Roc1 (« regulation of cup genes »). Les gènes cup codent des composants de la voie « chaperone-usher » qui permet le transport de sous-unités pilines et leur assemblage à la surface bactérienne sous forme de pili. Ces pili Cup sont important dans l’établissement du biofilm. Le système Roc1 est aussi impliqué dans la mise en place du système de sécrétion de type III, qui est communément associé aux infections aigues. De fait le système Roc1 peut être considéré comme un «interrupteur» décidant du mode d’infection associé à P. aeruginosa. Le système Roc1 est constitué d’un senseur non-orthodoxe (RocS1) et de deux régulateurs de réponse, RocA1 et RocR, dont le domaine effecteur est un domaine de liaison à l’ADN ou un domaine EAL à activité phosphodiesterase, respectivement. Il existe également d’autres gènes paralogues de Roc1 qui sont le système Roc2 avec RocS2 et RocA2 très similaire à RocS1 et RocA1, ainsi que RocS3 similaire à RocS1. Le travail réalisé au cours de ma thèse a montré qu’il existe une régulation croisée entre Roc1 etRoc2. Cependant, chacune des branches du réseau de régulation contrôle l’expression d’une série de gènes bien spécifiques. Nous avons montré que la signalisation via RocS2 et RocS1 lorsqu’elle converge sur RocA1 contrôle l’expression des gènes cupC et ce contrôle est totalement indépendantde RocA2. Par contre lorsque la signalisation RocS1 et RocS2 converge vers RocA2 alors ce sont les gènes mexAB-oprM, qui codent une pompe d’efflux impliquée dans la résistance aux antibiotiques, dont l’expression est alors réprimée.En conclusion, nous avons mis en évidence un modèle unique de régulation croisée qui résulte dans un effet antagoniste entre formation du biofilm et résistance aux antibiotiques. Si cela peut paraître inattendu, quelques données cliniques sont en faveur d’une telle balance. En effet, l’analyse de souches de P. aeruginosa, isolées à partir de patients atteints de mucoviscidose, révèle que dans ces isolats la pompe MexAB-OprM est inactive. La raison de cette adaptation n’est pas élucidée, mais l’absence de pompe fonctionnelle pourrait procurer un avantage, une meilleure aptitude à la souche à persister dans cet environnement. Il est également reconnu que dans les poumons de ces patients le mode préféré de développement pour P. aeruginosa est le biofilm. Mises bout à bout ces observations suggèrent donc que le système Roc pourrait être un système de régulation important pour percevoir l’environnement du poumon chez le patient mucoviscidosique et déclencher une réponse adaptée
The opportunistic pathogen Pseudomonas aeruginosa is responsible for diverse chronic and acute infections in human. Chronic infections are associated with the capacity of P. aeruginosa to form biofilms. One of the pathways controlling biofilm formation is the Roc1 two-component system, involved in the regulation of cup genes allow the assembly of thin fimbriae at the surface of the bacterium. Cup fimbiae are important in biofilm formation. There exist paralogues of the Roc1 system - the Roc2 and Roc3 system. The work in this thesis has shown that cross-regulation occurs between Roc1 and Roc2. However, each branch in this network appears to control the expression of a specific subset of genes whose role and functions are striking in the context of an infection process. We characterized here a unique model of cross-regulation which results in the antagonistic regulation of biofilm formation and antibiotic resistance

Les maladies infectieuses d’origine alimentaire demeurent un enjeu d'actualité dans les pays industriels comme le Canada. Les différentes agences gouvernementales impliquées dans le suivi et la prévention de ces infections soulèvent l’importance de l'apparition de souches multi-résistantes aux antibiotiques entre autres chez la bactérie pathogène Salmonella. L’antibiothérapie classique n'étant plus une solution au problème, le développement de nouveaux traitements spécifiques aux pathogènes en commençant par une meilleure compréhension de leur virulence devient essentiel. Lors d'une infection, une bactérie du genre Salmonella modifie grandement son transcriptome pour s'adapter et proliférer grâce à des systèmes à deux composants (S2C) tels que PhoP/PhoQ, OmpR/EnvZ et SsrA/SsrB. La régulation de ces systèmes soulève encore énormément de questions principalement au niveau post-transcriptionnel. Dans le cadre de ma maîtrise, j’ai adapté une méthode me permettant d’identifier les partenaires d’interaction des ARN de système à deux composants PhoP/PhoQ et OmpR/EnvZ en plus d’établir une banque d’annotation primaire pour des petits ARN non-codants de la bactérie pathogène Salmonella Typhimurium. Les résultats obtenus m’ont permis de valider un modèle de régulation connu par un petit ARN régulateur (pARNr) pour le gène phoP ainsi que d’identifier un nouveau modèle de régulation des S2C basé sur l’expression d’un ARN antisens en cis. De plus, des données préliminaires suggèrent une double fonction pour l’ARNm ompR.

Bacillus cereus est un pathogène opportuniste à l'origine de deux types de toxi-infections alimentaires classées en syndrome émétique ou diarrhéique. Le syndrome diarrhéique résulte de la production d'entérotoxines (Hbl, Nhe et CytK) au niveau de l'intestin grêle de l'hôte, caractérisé par une atmosphère anaérobie et un faible potentiel d'oxydo-réduction (POR). La capacité de B. cereus à se développer et à produire des entérotoxines dans ces conditions est sous le contrôle de deux systèmes qui agissent, en partie, indépendamment du régulateur pléiotrope connu, PlcR (Phospholipase C Regulator). Il s'agit du système à deux composants ResDE et de la protéine Fnr (Fumarate Nitrate Reductase). Le but de cette étude a été de caractériser d'un point de vue fonctionnel l'implication du régulateur Fnr et du système ResDE dans la toxinogenèse de B. cereus. Les résultats ont montré que la régulation de la transcription de hbl et nhe était sous le contrôle direct et indirect de Fnr et de ResD. En aérobiose, la fixation de Fnr (forme Apo) sur les régions promotrices des gènes de structure des entérotoxines (pnhe et phbl) et des gènes de régulation (presDE, pfnr et pplcR) dépend des conditions redox. L'affinité de ResD pour pnhe, phbl, presDE, pfnr et pplcR dépend des séquences de ces régions promotrices et son affinité pour les régions promotrices presDE et pfnr dépend de son état de phosphorylation. ResD et ApoFnr sont capables de se fixer simultanément sur les régions promotrices étudiées et sont également capables d'interagir physiquement en l'absence d'ADN. Nous avons proposé un modèle de régulation de la toxinogenèse dans lequel ResDE et Fnr pourraient agir en synergie. Enfin des expériences de double hybride ont permis de mettre en évidence que la protéine PlcR pourrait interagir in vivo avec les régulateurs ResD et Fnr. La régulation de la toxinogenèse impliquerait donc la formation d'un complexe multi-moléculaire

Les petits ARN régulateurs et les systèmes à deux composants sont des régulateurs très répandus de l’expression des gènes chez les bactéries. Dans la plupart des cas, les systèmes à deux composants agissent comme des régulateurs transcriptionnels. Un grand nombre de petits ARN agissent quant à eux au niveau post-transcriptionnel en modulant la traduction et/ou la stabilité de leur(s) ARN messager(s)-cible. Des connexions entre ces deux systèmes ont récemment pu mettre en lumière des circuits de régulations complexes aux propriétés encore peu connues.Mon travail a tout d’abord porté sur la connexion entre le système à deux composants EnvZ-OmpR et les petits ARN OmrA et OmrB chez Escherichia coli. Dans un premier temps, nous avons montré qu’OmpR activait directement la transcription d’omrA et d’omrB en se fixant à leur promoteur. Cette activation permet la production des petits ARN OmrA et OmrB qui, via leur extrémité 5’ conservée, ciblent à leur tour plusieurs ARN messagers-cibles et notamment le messager ompR-envZ. En accord avec des études précédentes, le contrôle d’ompR-envZ par les Omr n’affecte pas le niveau de forme phosphorylée d’OmpR. Ce phénomène posait donc la question de l’intérêt d’une telle régulation. Nous avons ensuite pu montrer que la régulation d’omrA et d’omrB est assez unique car leurs promoteurs répondent non seulement à la forme phosphorylée mais aussi à la forme non phosphorylée d’OmpR. Ce phénomène permet à ces ARN régulateurs de limiter leur propre synthèse en ayant un effet limité sur l’expression des autres cibles d’OmpR comme les porines OmpC et OmpF.Ce travail nous a conduits à chercher à caractériser d’autres exemples de modulation des systèmes à deux composants par des petits ARN régulateurs. Nous avons notamment étudié la régulation du système NarQ-NarP. En effet, nos travaux ont montré que la synthèse de narP était contrôlée par le petit ARN RprA. Cette régulation semble affecter les cibles de NarP et en particulier l’opéron napFDAGHBC. De plus, RprA répondrait au même stimulus que le système NarQ-NarP créant ainsi un lien physiologique entre le petit ARN et sa cible.Pour finir, un autre aspect de ce travail de thèse a été de s’intéresser à la régulation d’OmrA/B dans un contexte d’infection des macrophages par une souche d’Escherichia coli pathogène, la souche LF82. En effet, des données suggéraient que ces petits ARN étaient induits au cours de l’infection. J’ai pu valider ces données et montrer que cette induction était dépendante de la présence du système EnvZ/OmpR.En conclusion, j’ai pu montrer par diverses approches que les circuits de régulation intégrant des systèmes à deux composants et des petits ARN régulateurs possédaient des propriétés assez inédites permettant à la bactérie de s’adapter à divers stress
Small regulatory RNA (sRNAs) and two component systems (TCS) are both widespread regulators of gene expression in bacteria. While TCS are mostly transcriptional regulators, a large class of sRNAs acts as post-transcriptional regulators of gene expression by modulating translation and/or stability of target-mRNAs. Many connections have recently been unraveled between these two types of regulators, resulting in mixed regulatory circuits with poorly characterized properties.First, we have investigated in details the negative feedback circuit that exists between the EnvZ-OmpR TCS and the OmrA/B sRNAs in Escherichia coli. We have found that OmpR directly activates transcription from omrA and omrB promoters, allowing production of OmrA/B sRNAs that target multiple mRNAs through their conserved 5’ end, including the ompR-envZ mRNA. In agreement with previous reports, we have found that this control of ompR-envZ by OmrA/B sRNAs does not affect the amount of OmpR-P i.e. the presumably active form of the regulator. This phenomenon therefore raised the question of the possible interest of such a regulation. Thereafter, we found that OmrA/B regulation is really unique because they respond to the phosphorylated form but also to the unphosphorylated form of OmpR. As a result, OmrA/B limit their own synthesis while they have only a limited effect on others targets of OmpR, such as the OmpC or OmpF porins.This work led us to try to characterize other examples of modulation of two-component systems synthesis by small regulatory RNAs. In particular, we studied the regulation of the NarQ-NarP system. Indeed, our work showed that the synthesis of narP is controlled by the RprA sRNA. This regulation appears to affect NarP targets and in particular the napFDAGHBC operon. Moreover, RprA would respond to the same stimulus as the NarQ-NarP system, thus creating a physiological link between the small RNA and its target.Finally, another aspect of this work was to study the regulation of OmrA/B in a context of infection of macrophages by an Escherichia coli pathogenic strain, LF82. Indeed, data suggested that these small RNAs were induced during infection. I was able to validate these data and showed that this induction was dependent on the presence of the EnvZ-OmpR system

Les bactéries ont développé diverses stratégies leur permettant de survivre aux brusques changements de leur environnement. Par exemple, les systèmes à deux composants (SDC) sont des régulateurs transcriptionnels majeurs: souvent, une kinase, stimulée dans des conditions spécifiques, active le régulateur transcriptionnel qui lui est associé, afin de permettre la régulation de l'expression de ses gènes cibles. PhoQ-PhoP est un SDC central, activé dans des conditions de faible concentration de magnésium, d'acidification du milieu ou encore par les peptides antimicrobiens. En réponse, il active l'expression de nombreux gènes. Les ARN régulateurs sont aussi un moyen rapide d'adaptation. Chez les bactéries, l'action d'un grand nombre d'entre eux dépend de la protéine chaperon à ARN Hfq. Leur mode d'action consiste à s'apparier directement à l'ARNm cible par complémentarité imparfaite de séquence. Il en résulte une régulation, positive ou négative, de la traduction et/ou de la stabilité de l'ARNm cible. Nous avons montré que MicA et GcvB, deux ARN régulateurs Hfq-dépendants, réprimaient directement l'expression dephoPQ en se fixant à la région de démarrage de la traduction dephoP, entrant ainsi en compétition avec la fixation du ribosome. Etonnamment, ils affectent différemment l'expression des gènes cibles de PhoP : alors que MicA, contrôlé par sigma E, réprime l'expression du régulon, GcvB a un effet plutôt activateur. Ce résultat troublant attend encore une explication, même s'il semble lié à un effet pléiotropique de GcvB dans la cellule. Nous avons mis en évidence un lien entre trois systèmes d'adaptation bactériens différents: les ARNreg, les SDC et les facteurs sigma
Bacteria have developed many strategies allowing them to adapt and live in ever changing environments. Among them, two- component Systems are key regulators of transcription: in most cases, a histidine kinase protein, stimulated by specific signals, activates its cognate response regulator, leading to regulation of the expression of target genes. PhoQ-PhoP is one of those two-component Systems, and is activated by low extracellular magnesium concentration, low pH or antimicrobial peptides. In response, it activates the expression of dozens of genes involved in magnesium import, bacterial virulence or response to acid stress. Small regulatory RNAs are also involved in the rapid adaptation of gene expression to the environment. In bacteria, there is a particular class, whose activity is dependent on the RNA chaperone Hfq. They act by pairing with target mRNA(s) via imperfect duplexes and modify, either positively or negatively, target mRNA translation and/or stability. We have showed that MicA and GcvB, two Hfq-dependent small regulatory RNAs, directly dowriregulate PhoQ-PhoP synthesis by pairing with the translation initiation region of the first cistron ofphoPQ mRNA, thereby inhibiting binding of the small ribosomal subunit. Surprinsingly, these regulations differently affect expression of the PhoP regulon: MicA has, as expected, a negative effet on the regulon, while GcvB seems to have a positive effect. This unexpected result is still under investigation but seems to be related to a pleiotropic effect of GcvB in the cell. More generally, we highlighted a link between three different bacterial adaptative regulatory Systems: sRNA, two-component Systems and sigma factors