Dissertations / Theses: 'Système de régulation à deux composants'

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Lamy, Marie-Cécile. "Caractérisation et rôle dans la virulence de deux systèmes de régulation à deux composants chez Streptococcus agalactiae." Paris 6, 2005. http://www.theses.fr/2005PA066059.

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Dupré, Elian. "La régulation de la virulence chez Bordetella pertussis : BvgS, modèle original de capteur de système à deux composants." Thesis, Lille 2, 2013. http://www.theses.fr/2013LIL2S022/document.

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Abstract:

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

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Joseph, Pascale. "Relations entre systèmes de régulation à deux composants et transporteurs ABC chez Bacillus subtilis." Aix-Marseille 2, 2001. http://www.theses.fr/2002AIX22024.

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Marques, Mandin Pierre. "Régulation de la virulence de Listeria monocytogenes : systèmes à deux composants et ARN non codants." Paris 7, 2006. http://www.theses.fr/2006PA077133.

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Abstract:

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

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Sivaneson, Melissa. "Caractérisation des systèmes à deux composants Roc chez Pseudomonas aeruginosa : un reseau de régulation complexe." Thesis, Aix-Marseille 2, 2010. http://www.theses.fr/2010AIX22117.

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Abstract:

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

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Bouchard, Marie-Pier. "Identification et caractérisation de la régulation de systèmes à deux composants impliqués dans la virulence de Salmonella Typhimurium par des ARN régulateurs." Mémoire, Université de Sherbrooke, 2015. http://hdl.handle.net/11143/7608.

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Abstract:

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.

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Esbelin, Julia. "La protéine Fnr et le système à deux composants ResDE, des régulateurs majeurs de la synthèse des entérotoxines de Bacillus cereus." Phd thesis, Université d'Avignon, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00410526.

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Abstract:

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

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Brosse, Anaïs. "Circuits mixtes de régulation entre petits ARN régulateurs et systèmes à deux composants chez Escherichia coli." Thesis, Sorbonne Paris Cité, 2017. http://www.theses.fr/2017USPCC245/document.

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Abstract:

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

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Gon, Stéphanie. "Fonctionnement et régulation des systèmes respiratoires triméthylamine N-oxyde (TMAO) réductase chez Escherichia coli et Shewanella oneidensis." Paris 7, 2002. http://www.theses.fr/2002PA077088.

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Coornaert, Audrey. "Etude de la régulation post-transcriptionnelle de l'expression du système à deux composants PhoQ-PhoP par les ARN régulateurs chez Escherichia coli." Paris 7, 2012. http://www.theses.fr/2012PA077129.

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Abstract:

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

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Giraud, Caroline. "Le système CupE de la voie chaperonne - "usher" de Pseudomonas aeruginosa : assemblage, fonction et régulation. Identification du système à deux composants PprA-PprB et caractérisation de son régulon." Thesis, Aix-Marseille 2, 2011. http://www.theses.fr/2011AIX22058.

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Abstract:

La bactérie à Gram négatif Pseudomonas aeruginosa est un pathogène opportuniste possédant de nombreux systèmes moléculaires contribuant à sa pathogénicité et à son développement selon un mode de vie en biofilm, qui permet une meilleure résistance aux défenses de l’hôte et aux antibiotiques. Parmi ces systèmes, on retrouve les fimbriae assemblés par la voie chaperonne – « usher » (CU). La voie CU implique une protéine formant un pore dans la membrane externe, la protéine « usher », une chaperonne périplasmique et au moins une sous unité piline qui va être assemblée en fimbriae à la surface de la bactérie.Mon travail de thèse a principalement porté sur l’étude du cluster de gènes cupE, qui code pour un système CU du clade σ-fimbriae. Ce système est différent des quatre autres systèmes CU cupA – cupD déjà caractérisés chez P. aeruginosa et appartenant au clade γ4-fimbriae. Indépendamment des gènes codant la protéine « usher » et la chaperonne, ce cluster comprend quatre autres gènes qui codent pour des sous unités pilines atypiques (une piline majeure, deux pilines mineures et une adhésine). Nous avons montré que le système CupE est fonctionnel et permet l’assemblage de fimbriae à la surface de la cellule, assemblage (oligomérisation de la sous unité majeure en fimbirae) pour lequel nous avons montré que l’adhésine est essentielle, au contraire des deux sous unités mineures. Ces fimbriae jouent un rôle important dans la formation et la structuration du biofilm, tant à des étapes précoces que lors des étapes tardives. Excepté une piline mineure, tous les éléments de la fibre sont importants pour la formation du biofilm. Ce cluster de gènes est spécifiquement exprimé en conditions de formation du biofilm et par une approche de mutagenèse aléatoire par transposition, le système à deux composants (TCS) PprA – PprB a été identifié comme un régulateur positif potentiel de ce cluster. L’implication de ce TCS dans la régulation de cupE a été vérifiée et nous avons pu démontrer par des techniques de retard sur gel que ce contrôle est direct et que PprB se lie sur des boites putatives en amont du +1 de transcription de cupE défini par 5’-RACE PCR.Ce TCS ayant été identifié au préalable comme un régulateur positif de pili de type IVB Flp, eux-mêmes acteurs du biofilm chez P. aeruginosa, nous avons caractérisé le régulon du régulateur de réponse PprB. Parmi les nouvelles cibles régulées positivement par PprB, nous avons identifié deux cibles nouvelles dont nous avons débuté la caractérisation. La première est un opéron de quatre gènes codant pour un transporteur ABC impliqué dans la résistance aux antibiotiques spécifiquement en conditions de biofilm et pour une protéine de haut poids moléculaire, substrat potentiel de ce transporteur ABC. Cette protéine, que nous avons renommé AdhA, est effectivement sécrétée par le transporteur ABC et est impliquée dans la cohésion des cellules au cours de la formation du biofilm. Il s’agit d’une nouvelle adhésine participant à la structuration du biofilm chez P. aeruginosa. La seconde cible est un gène codant pour une protéine que nous avons renommée Hvn, homologue aux halovibrines HvnA et HvnB de Vibrio fischeri. Le sécrétome d’une souche délétée du gène hvn est considérablement modifié et son absence d’effet sur la morphologie des cellules eucaryotes par rapport au sécrétome de la souche PAO1 suggère que la protéine Hvn pourrait jouer un rôle dans la virulence de P. aeruginosa.Au travers de ce travail, nous avons caractérisé le système CupE de la voie CU chez P. aeruginosa et montré qu’il assemblait des fimbriae atypiques pouvant avoir un rôle dans les différentes phases de la formation du biofilm et qu’il était sous la régulation directe et positive du TCS PprA – PprB. [...]
The Gram negative opportunistic pathogen Pseudomonas aeruginosa is equipped with molecular systems that contribute to bacterial pathogenesis and biofilm development, this latter being associated with increased resistance to host defenses and antibiotics. Among them, are the fimbriae assembled by the chaperone usher (CU) pathway. The CU pathway involves a protein called the usher that forms a pore in the outer membrane, a periplasmic chaperone and at least one fimbrial subunit assembled into fimbriae at the cell surface.My PhD study mainly focuses on the cupE gene cluster, encoding a CU system from the σ-fimbrial clade. This system is different from all the CU systems cupA – cupD already characterized in P. aeruginosa, all belonging to the γ4-fimbrial clade. Independently from the genes encoding the usher and the chaperone, this cluster comprises four other genes encoding atypical pilins (one major pilin, two minor pilins and one adhesin). We showed that this CupE system is functional and allows the assembly of fimbriae at the cell surface. Unlike the two minor pilins, the adhesin is necessary for the fimbriae assembly (oligomerisation of the major subunit into the fiber). These fimbriae play an important role in biofilm formation and structuration, at early and late steps. Except one minor pilin, all subunits are important for the CupE-dependent biofilm formation. This gene cluster is specifically expressed in biofilm conditions and a random transposon mutagenesis allowed us to identify the two component system (TCS) PprA-PprB as an activator of cupE genes. We verified the implication of this TCS in cupE regulation and, using EMSA, we showed that the PprB control on cupE is direct, with PprB binding onto putative boxes upstream the transcription start of cupE, defined by 5’-RACE PCR.As this TCS was identified before as a positive regulator for the type IVB Flp pilus, another actor in the biofilm formation, we defined the PprB regulon. Among the new targets positively controlled by PprB, we found two new targets that we started to characterize. The first one is a four gene operon encoding an ABC transporter involved in antibiotic resistance specifically in biofilm conditions and a high molecular weight protein, a potential substrate for this ABC transporter. This protein that we renamed AdhA is indeed secreted by this ABC transporter and is implicated in the cohesion between cells during the biofilm formation. It is a new adhesin participating into the biofilm structuration of P. aeruginosa. The second target is a gene encoding a protein that we renamed Hvn, and homologous to HvnA and HvnB halovibrins from Vibrio fischeri. Secretome from an hvn mutant is highly modified and the lack of effect on eukaryotic cell’s morphology in comparison to the PAO1 secretome suggests the Hvn protein can play a role in P. aeruginosa virulence.Through this work, we characterized the cupE system from the CU pathway and showed that this system can assemble atypical fimbriae having a role in the different phases of biofilm formation. This system is under the positive and direct regulation of the TCS PprA – PprB.[...]

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Carballes, Fabrice. "Etude de la régulation de l'expression des gènes de division cellulaire,par la système de transduction du signal à deux composants RcsC-RcsB." Toulouse 3, 2001. http://www.theses.fr/2001TOU30095.

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Depardieu, Florence. "Modulation de la résistance aux glycopeptides chez les entérocoques de type VanB, VanD et VanG." Paris 7, 2005. http://www.theses.fr/2005PA077064.

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Coumes, Florens Stéphanie. "Les modules de " détéction/résistance " aux antibiotiques peptidiques chez les Firmicutes." Phd thesis, Université de la Méditerranée - Aix-Marseille II, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00626194.

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Abstract:

Les systèmes de transduction du signal et les transporteurs ABC contribuent de façon conjointe à la réponse adaptative des bactéries aux changements d'environnement. Trois modules, associant un phosphorelais et un transporteur ABC, ont été répertoriés chez B. subtilis et sont impliqués dans la réponse à différents antibiotiques: BceRSAB, PsdRSAB et YxdJKLM. Ils sont caractérisés par une histidine kinase possédant une boucle extracytoplasmique courte et appartenant à la famille des Intramembrane Sensing - Histidine Kinase (IM-HK) et par un transporteur ABC possédant une Membrane Spanning Domain (MSD) à boucle extracytoplasmique exceptionnellement longue. En utilisant une approche phylogénomique, il a été établi que ce type de modules était restreint aux Firmicutes, où ils sont apparus et se sont largement répandus. De plus, cette analyse met en lumière une histoire évolutive très dynamique impliquant de nombreux transferts horizontaux, duplications et pertes de gènes, conduisant à un répertoire de modules Bce-like très varié chez ce phylum. Grâce à une analyse phylogénétique fine, il a été proposé une classification de ces modules en six sous-familles bien définies. Des études fonctionnelles ont été réalisées sur des membres de la sous-famille IV comprenant le module de résistance à la bacitracine BceRSAB de B. subtilis, dont l'expression des gènes codant pour le transporteur requiert, en présence de l'antibiotique, le système de transduction du signal aussi bien que le transporteur lui-même. Les résultats de ces études montrent que d'autres membres de la sous-famille IV, YtsCD de B. licheniformis et BceAB de B. halodurans, sont également impliqués dans la résistance à la bacitracine. Ils suggèrent aussi que dans ces modules le transporteur ABC est le premier senseur de la présence de l'antibiotique et qu'il active le système de transduction une interaction entre une sous unité du transporteur et la kinase du module. De plus, en présence de bacitracine, l'expression des gènes codant pour le transporteur BceAB ainsi que la résistance à cet antibiotique requièrent la présence de la boucle de la MSD BceB ce qui démontre l'importance de cette boucle aussi bien au niveau fonctionnel que structural. Par ailleurs, l'étude que nous avons réalisée suggère que le mécanisme original de régulation des gènes du transporteur BceAB de B. subtilis pourrait être généralisé à tous les modules équivalents présents chez les Firmicutes. Ces modules constitueraient ainsi un mécanisme important de résistance aux antibiotiques peptidiques chez les bactéries de ce phylum qui comprend de nombreux pathogènes.

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Taher, Raleb. "Etude de l'activation du système Zra : régulation de l'activation de ZraS par ZraP la protéine accessoire du système." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018GREAV032/document.

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Abstract:

Les bactéries sont exposées aux perturbations externes causées par les changements environnementaux ou la présence d’agents antibactériens nocifs. L’enveloppe bactérienne forme une barrière entre le milieu externe et l’intérieur de la cellule et se trouve donc potentiellement exposée aux dommages causées par les perturbations et forme la première ligne de défense pour les bactéries. Pour survivre à ces conditions, les bactéries ont développé des systèmes à deux composantes (TCS) qui détectent et permettent la réponse à ces stress.Bien qu’ils soient associés à la protéine périplasmique ZraP, ZraSR constitue un de ces TCS. La présence de cette protéine accessoire associé au système ZraSR montre une homologie avec le système CpxPAR qui capte un grand nombre de stress d’enveloppe. Le système Zra est activé en présence de zinc et cause l’expression de zraP, zraS et zraR. Les protéines ZraP et ZraR ont été étudiées mais aucun travail n’a encore impliqué l’étude de la protéine membranaire ZraS et son mécanisme d’activation. En effet, l’étude des senseurs de TCS s’est beaucoup focalisée sur la compréhension de la partie cytoplasmique mais très peu sur le domaine périplasmique. Dans le cas du système Zra, il y a encore des interrogations sur l’activation ainsi que la régulation de ce système. Lors de ma thèse j’ai concentré mes recherches sur le domaine périplasmique de ZraS. Nous avons d’abord voulu comprendre comment le zinc active le système Zra mais aussi par quel moyen la protéine ZraP influe sur cette activation par le zinc. Pour cela, la caractérisation biochimique du domaine périplasmique de ZraS a été effectué et l’effet du zinc sur ce domaine a été observé. De ce fait, nous avons aussi tenté de déterminer quels sont les résidus de ce domaine qui permettent la liaison du zinc. Par une approche in vivo et in vitro, nous avons voulu comprendre le rôle régulateur de ZraP sur le système Zra. Ce travail s’inscrit dans l’objectif de mieux comprendre les différents mécanismes d’activation des différents ESR
Bacteria are exposed to external perturbations due to environmental changes or to the presence of noxious agents. Because the bacterial cell envelope forms the barrier between the inside and the outside of the cell it is highly susceptible to be damaged by these perturbations but it is also the first line of defense. To survive gram-negative bacteria have developed two component systems (TCS) that detect and respond to these envelope stresses.ZraSR is one of these TCS, although it is atypical because associated with ZraP, a periplasmic protein. The presence of an accessory protein associated with ZraSR system shows that it is functionally homologous to the CpxPAR system, a sensor of a variety of envelope stress signals. In presence of zinc, Zra system is activated and allows the expression of zraP, zraS and zraR. The periplasmic protein ZraP and the response regulator ZraR have been studied but the activation of the membrane histidine kinase by zinc has not been studied yet. Indeed, studying of TCS sensors was focused on the understanding of the cytoplasmic domain and less on the periplasmic part.During my thesis, I tried to concentrate my study on the periplasmic domain of ZraS. We first tried to understand how the zinc is activating the Zra system but also how ZraP is regulating this activation. For that purpose, we characterized ZraS periplasmic domain and analyzed the effect of zinc binding on it. Hence, we also tried to identify all of ZraS residues that are coordinating the zinc. By combining in vitro and in vivo assays, we tried to determine ZraP role in the regulation of Zra system. This study could help for the understanding of the mechanisms important for the activation of bacterial stress response systems

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Lesne, Elodie. "La régulation de la virulence de l’agent de la coqueluche Bordetella pertussis : signalisation par le senseur-kinase BvgS." Thesis, Lille 2, 2016. http://www.theses.fr/2016LIL2S019/document.

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Abstract:

Bordetella pertussis est l’agent responsable de la coqueluche. Pour coloniser le tractus respiratoire humain, cette bactérie à Gram négatif, aérobie stricte, produit de nombreux facteurs de virulence dont l’expression est sous la dépendance du système à deux composants BvgAS. BvgS est un senseur-kinase dimérique. Chaque monomère est constitué de trois domaines putatifs de perception - deux domaines Venus flytrap périplasmiques et un domaine PAS cytoplasmique -, suivis du domaine enzymatique et deux autres domaines, de phospho-transfert et receveur, impliqués dans la cascade de phosphorylation. L’expression du régulon de virulence est activée suite à la phosphorylation par BvgS du régulateur de réponse BvgA. BvgS est en mode kinase à l’état basal, et la perception de basses températures ou de signaux chimiques comme les ions sulfate ou nicotinate cause son passage en mode phosphatase. L’étude présentée dans ce manuscrit vise à caractériser le senseur-kinase BvgS en analysant les domaines putatifs de perception ainsi que la transduction de signal qui s’effectue au sein de la molécule. L’étude de la portion périplasmique a permis de mettre en évidence, à l’état basal, un gradient de dynamique décroissant. En se fixant au domaine VFT2 proximal à la membrane, le nicotinate induirait une diminution de la dynamique du second lobe du VFT1, causée par la formation d’un bloc compact entre le domaine VFT2 et le deuxième lobe du domaine VFT1. Cette rigidification exercerait une tension sur les hélices α qui précèdent les segments transmembranaires, provoquant une transition de la portion cytoplasmique vers l’état phosphatase. La perception de modulateurs par le domaine VFT2 - ou possiblement la fixation d’un ligand dans la cavité du VFT1- modifierait cette dynamique et causerait le changement d’activité de BvgS. Ainsi, nous proposons un modèle dans lequel le VFT1 est considéré comme le moteur du système, lui impulsant une dynamique qui serait relayée ou atténuée par le domaine VFT2. Une recherche de ligands antagonistes pour le domaine VFT1 a été entreprise, selon l’idée que la fixation d’un ligand réduirait la dynamique de ce dernier. Au sein du dimère, des connecteurs prédits pour former des enroulements d’hélices α (‘coiled coil’) relient entre eux les domaines VFT et PAS, et les domaines PAS et kinase de BvgS. La transduction d’information entre les domaines périplasmiques et le site enzymatique de BvgS a été analysée par mutagénèse dirigée et ‘cysteine scanning’. Des contacts proches sont observés entre les hélices constituant le segment transmembranaire, qui ne semblent pas être modifiés après perception de modulateur. Nous suggérons donc un modèle de piston symétrique pour la transmission d’information au travers de la membrane. Le coiled coil putatif précédant le domaine PAS présente une certaine dynamique rotationnelle à l’état basal. La perception de modulateurs semble induire l’écartement de ces hélices, ce qui pourrait permettre un changement de l’interface des domaines PAS. L’étude de la topologie du domaine PAS confirme une modification de cette interface entre les modes kinase et phosphatase de BvgS. Enfin, le coiled coil reliant les domaines PAS et kinase est sujet à une forte dynamique rotationnelle à l’état basal, en accord avec un modèle de régulation de l’activité kinase proposé dans d’autres systèmes. Suite à la perception de modulateur, une rigidification marquée de ce coiled coil est observée, permettant le passage en mode phosphatase. L’existence de deux états dynamiques différents de ce coiled coil a également été mise en évidence en absence du domaine PAS.Ces études ont permis d’avancer dans la compréhension de BvgS et de proposer un modèle de la signalisation au sein de ce senseur-kinase, qui pourrait s’appliquer aux autres membres de la famille de BvgS
Bordetella pertussis is the agent of an acute and highly contagious respiratory disease, whooping cough. In order to colonize the human respiratory tract, this strictly aerobic Gram negative bacterium produces many virulence factors, the expression of which is regulated by the BvgAS two-component system. BvgS is a sensor-kinase composed of three putative domains of perception –two periplasmic Venus flytrap domains and a cytoplasmic PAS domain -, followed by the enzymatic domain and two other domains called phosphotransfert and receiver involved in the phophorelay. The expression of the virulence regulon is activated after the phosphorylation by BvgS of the response regulator BvgA. BvgS is in a kinase mode at the basal state, and the perception of low temperatures or chemical signals like sulfate ions or nicotinate causes a shift to the phosphatase state. The study presented in this manuscript has focused on the characterization of the BvgS sensor-kinase. We have analyzed its putative domains of perception and the mechanisms of signal transduction.Investigations into the dynamics of the periplasmic moiety has provided evidence for a decreasing gradient of dynamics from N to C-terminus at the basal state. Nicotinate binding to the membrane-proximal VFT2 domains decreases the dynamics of the second lobe of VFT1. Tighter interactions between the latter and the VFT2 domain cause a tension on the α helices that precede the transmembrane segments, triggering the transition to the phosphatase state of the enzymatic portion. Perception of modulator by the VFT2 domains –or possibly binding of a ligand in the VFT1 cavity- thus appears to modify periplasmic dynamics, which shifts BvgS activity. We propose that the VFT1 domains are the motor for BvgS activity, and their dynamics are relayed or attenuated by the VFT2 domains. A search for antagonistic VFT1 ligands has been undertaken, along the idea that ligand binding may reduce their dynamics.The VFT and PAS domains, and the PAS and kinase domains are joined to each other by long α helices predicted to form coiled coils. We performed directed mutagenesis and cysteine scanning analyses to decipher signal transduction between the periplasmic domains and the enzymatic moiety of BvgS. The close contacts between the helices of the transmembrane segment are not modified after perception of the modulator, suggesting that signal transduction across the membrane is mediated by symmetrical piston motions. The putative coiled coil before the PAS domain shows rotational dynamics at the basal state. Modulator perception causes the helices to splay, and this motion may modify the PAS domains interface. Our topology analyses of the PAS domain confirm that changes occur at this interface between the kinase and phosphatase states of BvgS. Finally, the coiled coil between the PAS and kinase domains presents a strong rotational dynamics at the basal state, which is consistent with the model of regulation of kinase activity proposed for other sensor-kinases. After perception of a modulator, this coiled coil becomes more rigid, allowing the shift to the phosphatase state. The occurrence of two states of dynamics for this coiled coil has also been demonstrated in the absence of the PAS domain.These studies have advanced our understanding of BvgS and allow us to propose a model of signaling by this sensor-kinase, which may apply more broadly to other family members

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Coumes, Stéphanie. "Les modules de "détection / résistance " aux antibiotiques peptidiques chez les firmicutes." Thesis, Aix-Marseille 2, 2011. http://www.theses.fr/2011AIX22062/document.

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Abstract:

Les systèmes de transduction du signal et les transporteurs ABC contribuent de façon conjointe à la réponse adaptative des bactéries aux changements d’environnement. Trois modules, associant un phosphorelais et un transporteur ABC, ont été répertoriés chez B. subtilis et sont impliqués dans la réponse à différents antibiotiques: BceRSAB, PsdRSAB et YxdJKLM. Ils sont caractérisés par une histidine kinase possédant une boucle extracytoplasmique courte et appartenant à la famille des Intramembrane Sensing - Histidine Kinase (IM-HK) et par un transporteur ABC possédant une Membrane Spanning Domain (MSD) à boucle extracytoplasmique exceptionnellement longue. En utilisant une approche phylogénomique, il a été établi que ce type de modules était restreint aux Firmicutes, où ils sont apparus et se sont largement répandus. De plus, cette analyse met en lumière une histoire évolutive très dynamique impliquant de nombreux transferts horizontaux, duplications et pertes de gènes, conduisant à un répertoire de modules Bce-like très varié chez ce phylum. Grâce à une analyse phylogénétique fine, il a été proposé une classification de ces modules en six sous-familles bien définies.Des études fonctionnelles ont été réalisées sur des membres de la sous-famille IV comprenant le module de résistance à la bacitracine BceRSAB de B. subtilis, dont l’expression des gènes codant pour le transporteur requiert, en présence de l’antibiotique, le système de transduction du signal aussi bien que le transporteur lui-même. Les résultats de ces études montrent que d’autres membres de la sous-famille IV, YtsCD de B. licheniformis et BceAB de B. halodurans, sont également impliqués dans la résistance à la bacitracine. Ils suggèrent aussi que dans ces modules le transporteur ABC est le premier senseur de la présence de l’antibiotique et qu'il active le système de transduction une interaction entre une sous unité du transporteur et la kinase du module. De plus, en présence de bacitracine, l’expression des gènes codant pour le transporteur BceAB ainsi que la résistance à cet antibiotique requièrent la présence de la boucle de la MSD BceB ce qui démontre l'importance de cette boucle aussi bien au niveau fonctionnel que structural.Par ailleurs, l’étude que nous avons réalisée suggère que le mécanisme original de régulation des gènes du transporteur BceAB de B. subtilis pourrait être généralisé à tous les modules équivalents présents chez les Firmicutes. Ces modules constitueraient ainsi un mécanisme important de résistance aux antibiotiques peptidiques chez les bactéries de ce phylum qui comprend de nombreux pathogènes
Signal transduction systems and ABC transporters often contribute jointly to adaptive bacterial responses to environmental changes. In Bacillus subtilis, three such pairs, thereafter called modules, are involved in responses to antibiotics: BceRSAB, PsdRSAB and YxdJKLM. They are characterized by a histidine kinase belonging to the Intramembrane Sensing – Histine Kinase family (IM-HK) and by a Membrane Spanning Domain (MSD) possessing an unusually large extracytoplasmic loop. Using a phylogenomic approach we were able to demonstrate that such modules, associating a phosphorelay and an ABC transporter, are specific but widespread in Firmicutes where they originated. This analyse highlight a highly dynamic evolutionary history involving numerous horizontal gene transfers, duplications and lost events, leading to a great variety of Bce-like module repertories in members of this bacterial phylum. Based on fine phylogenetic analyses, the Bce-like modules were divided into six well-defined subfamilies. Functional studies were performed on some members of subfamily IV comprising the bacitracin resistance module BceRSAB of B. subtilis, the expression of which being found to require, in the presence of bacitracin, the signal transduction system as well as the ABC transporter itself. The present results indicate that two other members of subfamily IV, YtsCD of B. licheniformis and BceAB of B. halodurans, were also found to participate in bacitracin resistance processes. The results also suggest that in these modules the ABC transporter works as the first sensor of the antibiotic and that it then activates the signal transduction system through an interaction between one of the two ABC transporter domains and the module kinase.Bacitracin dependent expression of bceAB and bacitracin resistance processes were shown to require the presence of the BceB translocator loop suggesting a crucial role for this loop as well at a functional level, as at a structural level.This study suggests that the original BceRSAB module regulatory mechanism might be generalised to other modules and would constitute an important common antibiotic resistance mechanism in Firmicutes which comprise many human pathogens

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Le, Breton Yoann. "Analyse moléculaire de l'adaptation à son environnement d'Enterococcus faecalis : caractérisation du système à deux composants Err05-Ehk05 impliqué dans la régulation du gène sagA codant d'une protéine générale de stress extracellulaire." Caen, 2003. http://www.theses.fr/2003CAEN2037.

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Abstract:

Une banque aléatoire de mutants construite chez Enterococcus faecalis a permis de caractériser une nouvelle voie d'assimilation du maltose chez les bactéries lactiques, de décrire le premier gène procaryote codant une tyrosine-décarboxylase et d'étudier différents mutants sensibles à différents stress environnementaux. Nous avons ainsi pu caractériser le gène sagA, affecté chez un mutant sensible aux sels biliaires et codant une protéine générale de stress extracytoplasmique. Neuf systèmes à deux composants et un régulateur de réponse orphelin ont été identifiés et une analyse moléculaire chez E. Faecalis JH2-2 a montré un lien pour sept d'entre eux et la réponse au stress. Nous avons caractérisé le système à deux composants Err05-Ehk05 jouant un rôle important dans la croissance et la morphologie cellulaires et directement impliqué dans l'activation du gène sagA. Nous avons enfin initié la caractérisation du régulon Err05 par une approche de RAP-PCR.

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Guzzo, Mathilde. "Contrôle dynamique de la polarité chez Myxococcus xanthus : évolution et architecture d'un système chimiotactique modulaire." Thesis, Aix-Marseille, 2015. http://www.theses.fr/2015AIXM4078.

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Abstract:

La bactérie Myxococcus xanthus forme des structures multicellulaires appelées corps fructifères pour résister à des conditions de carence nutritive. La formation de ces structures implique un système chimiotactique particulier, le système Frz, qui régule le changement de direction des cellules, provoqué par la relocalisation simultanée des deux appareils de motilité (A) et (S) d’un pôle à l’autre de la cellule. Au cours de ma thèse, j’ai travaillé sur la connexion entre le système chimiotactique Frz et ses protéines cibles MglAB dans le contrôle de l’inversion de la polarité. L’axe de polarité des cellules est établi par MglA, une petite protéine G de la famille Ras, qui constitue un embranchement vers la régulation des deux appareils de motilité au pôle avant, et son inhibiteur MglB localisé au pôle arrière. Nous avons montré qu’en interagissant directement et spécifiquement avec le cytosquelette, MglA contrôle l’assemblage et le désassemblage de la machinerie de motilité A. Par une approche évolutive, nous avons élucidé l’architecture modulaire du système Frz et l’implication de quatre domaines régulateurs pour connecter le système Frz aux protéines MglAB, filtrer et amplifier le signal. Nous proposons un mécanisme d’inversion de la polarité dans lequel l’action indépendante de deux RRs à chaque pôle de la cellule perturbe les interactions entre une petite protéine G et son inhibiteur apparenté pour convertir un axe de polarité stable en un oscillateur biochimique. La régulation de la direction de mouvement chez M. xanthus pourrait donc constituer un cas émergent de couplage entre des régulateurs de type procaryotes et eucaryotes
The bacterium Myxococcus xanthus forms multicellular structures called fruiting bodies to resist to starvation conditions. Fruiting body formation implies a chemosensory-like system, the Frz system which regulates directional changes through the simultaneous pole-to-pole relocalization of two motility systems, (A) and (S). During my PhD, I have worked on the connection between the Frz chemosensory-like system and the downstream regulators MglA and MglB in the control of polarity inversion. The cell polarity axis is established by (i) a Ras-like small G protein, MglA, which constitutes a branch node in the regulation of A and S motility systems at the leading cell pole, and (ii) its cognate inhibitor MglB that localizes at the lagging cell pole. We showed that MglA interacts directly and specifically with the cytoskeleton to promote assembly and disassembly of the A-motility machinery. Using an evolutionary approach, we elucidated the modular architecture of the Frz system and the implication of four regulatory domains to (i) connect the Frz system to the MglAB proteins, (ii) filter and (iii) amplify the signal. We now propose a mechanism for polarity inversion in which the independent action of two response regulators at each cell pole perturbs the interactions between a small-G-protein and its cognate inhibitor to trigger the conversion of a stable polarity axis into a biochemical oscillator. The regulation of directional movement in M. xanthus is an interesting emergent coupling between prokaryotes and eukaryotes regulators

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Saillant, Vincent. "Comprendre le mécanisme du système senseur d’hème des bactéries pathogènes, une cible antibiotique innovante A novel Enterococcus faecalis heme transport regulator (FhtR) is a heme sensor in the gastrointestinal tract." Thesis, université Paris-Saclay, 2020. http://www.theses.fr/2020UPASB023.

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Abstract:

L’hème, une structure porphyrique contenant un atome de fer, est un cofacteur essentiel à de nombreuses fonctions bactériennes. Cependant, le fer de l’hème génère des radicaux libres, ce qui explique sa toxicité. Un des mécanismes principaux de détoxification de l’hème est l’expression, par les bactéries à Gram positif, d’un transporteur d’efflux de la famille ABC, HrtBA. La régulation de ce transporteur a été étudiée chez deux bactéries pathogènes opportunistes Enterococcus faecalis et Staphylococcus aureus, responsables d’infection nosocomiales multirésistantes. Chez E. faecalis, un nouveau régulateur de la famille TetR, FhtR, a été identifié et caractérisé. L’inhibition de la transcription de hrtBA par FhtR est levée par sa liaison à l’hème. FhtR a aussi un impact important sur l’activité de la catalase à hème, KatA. FhtR a donc un rôle majeur dans l’homéostasie intracellulaire de l’hème. Dans un modèle de transit intestinal chez la souris, HrtBA est induit, suggérant que ce mécanisme est important pour E. faecalis, une bactérie commensale de l’intestin, dans cet environnement. Chez S. aureus, la transcription de hrtBA est régulée par un système à deux composants HssRS. L’étude du mécanisme du senseur membranaire HssS a révélé que la partie cytoplasmique de l’histidine kinase était impliquée dans la liaison et la transduction du signal hème pour l’expression de HrtBA. L’ensemble de ces résultats démontrent que, bien que HrtBA soit conservée, plusieurs systèmes distincts régulent son expression, suggérant une adaptation complexe de la réponse bactérienne à l’hème de l’hôte et son importance dans la relation hôte-pathogène. Bloquer HrtBA ou la transduction du signal hème par ces deux senseurs d’hème pourrait constituer une cible pour la recherche antibiotique chez ces deux pathogènes
Heme, a porphyrin containing an iron atom, is an essential cofactor of several bacterial functions. Heme is also toxic because of the reactivity of the iron generating reactive oxygen species. One of the main mechanisms of heme detoxification, in Gram-positive bacteria, relies on the expression of a heme efflux ABC transporter, HrtBA. The regulation of this transporter has been investigated in two opportunistic pathogens, Enterococcus faecalis and Staphylococcus aureus, two bacteria responsible for multiresistant nosocomial infections. In E. faecalis, a new TetR family regulator, FhtR, has been identified and characterized. The FhtR dependent transcriptional inhibition of hrtBA is lifted by its binding to heme. FhtR controls the intracellular heme pools as showed par the activity of the endogenous heme dependent catalase, KatA. FhtR is thus a master regulator of heme intracellular homeostasis in E. faecalis. In a mouse model of intestinal transit, HrtBA is expressed, demonstrating the relevance of this system in the gastrointestinal tract where E. faecalis is a commensal resident. In S. aureus, hrtBA transcription is controled by the two-component system, HssRS. The study of the mechanism of the membrane heme sensor HssS showed that the intracytoplasmic of the histidine kinase was responsible of the binding and heme signal transduction for HrtBA expression. Alltogether, these results demonstrate that while HrtBA is conserved among Gram positive bacteria, the regulating mechanisms leading to its expression are varied. This suggests that the host heme response is dependent of the bacteria lifestyle and underlies the importance of this cofactor in the host-pathogen relationship. Inhibiting heme effux by HrtBA or the heme sensing mechanisms could lead to new antibiotic strategies

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Sanchez, Dyana. "Etude structurale et fonctionnelle de la régulation de la compétence et du processus de transformation chez Streptococcus pneumoniae." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2015. http://www.theses.fr/2015SACLS050.

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Abstract:

La transformation génétique naturelle contribue au maintien et à l'évolution des génomes bactériens, elle constitue pour les bactéries un mécanisme clé pour s'adapter à l'environnement. Elle permet l'intégration d'ADN exogène au sein du chromosome bactérien par recombinaison homologue lors d'un état physiologique particulier de la bactérie appelé compétence. Mon travail de thèse a porté sur la régulation de la compétence chez S. pneumoniae (ComD, ComE) et sur les interactions entre les protéines impliquées dans la prise en charge, le traitement et la recombinaison de l'ADN transformant (DprA, RecA). Chez cette bactérie, l'entrée en compétence est sous le contrôle du système à deux composantes ComD-ComE qui induit la transcription des gènes cibles. DprA est l'une des protéines surexprimée lors de la compétence, elle est très conservée dans le monde bactérien, et participe à la fermeture de la compétence via une interaction directe avec ComE. DprA est également une protéine centrale de la transformation impliquée dans la protection de l'ADN entrant contre les nucléases, et dans le recrutement de la recombinase RecA. L'analyse par SAXS du complexe ComD-ComE, la résolution de la structure cristallographique des domaines REC de ComE, et l'étude des interaction entre ComE et ses régions promotrices ont permis de mieux comprendre la chorégraphie de l'entrée en compétence de S. pneumoniae. En parallèle, nous avons étudié les interactions de SpDprA avec l'ADN et avec RecA. Ces données nous ont permis de proposer un modèle d'interaction entre DprA et RecA chez S. pneumoniae et de proposer un mécanisme de chargement de RecA sur l'ADNsb par DprA. Je me suis également intéressée à DprA de H. pylori en participant à la résolution de la structure 3D de son domaine C-terminal par RMN et en étudiant son interaction avec l'ADNdb
The natural genetic transformation contributes to the maintenance and the evolution of the genomes in bacteria; it is a key mechanism to adapt to their environment. It allows the integration of exogenous DNA into the bacterial chromosome by homologous recombination during a particular state called competence.My thesis focused on the regulation of the competence state in S. pneumoniae (ComD, ComE), and on the interactions between the proteins involved in the uptake, the processing and recombination of exogenous DNA (DprA, RecA). In this bacterium, the opening of the competence is under the control of the two-component system ComD-ComE, who induces the transcription of target genes. DprA is one of the protein induced during the competence state, it is very conserved into the bacterial kingdom, and is involved in the closure of competence via direct interaction with ComE. DprA is also a key transformation protein involved in processing the incoming DNA, protection against nucleases, and recruitment of the RecA recombinase. SAXS analysis of the ComD-ComE, resolution of the crystallographic structure of ComE REC domain study of the interactions between ComE and its promoter regions allowed us to understand the choreography of competence opening in S. pneumoniae. Meanwhile, we studied spDprA interactions with DNA and with RecA. These data allowed us to propose an interaction model between DprA and RecA in S. pneumoniae and to propose a mechanism for RecA's loading on the ssDNA by DprA. I focused too on H. pylori DprA participating on the resolution of the 3D structure of the C-terminal domain by NMR and studying its interaction with the dsDNA

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Levet-Paulo, Mélanie. "Rôle des protéines à domaines GGDEF et/ou EAL chez Legionella pneumophila." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00832970.

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Abstract:

Legionella pneumophila est un pathogène intracellulaire, agent de la Légionellose, et dont le réservoir dans l'environnement est constitué d'amibes aquatiques comme Acanthamoeba castellani. Mes objectifs de thèse étaient l'identification de mécanismes moléculaires contrôlant la virulence et la multi-résistance chez L. pneumophila, et en particulier l'exploration du rôle des protéines " GGDEF/EAL ". Les domaines GGDEF et EAL sont retrouvés dans des enzymes permettant respectivement de synthétiser (diguanylate cyclase, DGC) ou dégrader (phosphodiestérase, PDE) le di-GMP cyclique, un second messager spécifique des bactéries, qui participe au contrôle de fonctions clés comme la virulence ou la mobilité. L. pneumophila Lens possède 22 gènes codant des protéines GGDEF/EAL, et dont la plupart sont exprimés lorsqu'elle est dans sa phase virulente. L'activité enzymatique des 22 protéines " GGDEF/EAL " a été analysée in vitro : sur 10 protéines purifiées, 6 sont des DGC, dont 2 présentes une double activité DGC/PDE. L'inactivation de 5 gènes des 22 gènes et la surexpression de 2 autres entrainent une baisse de la virulence vis-à-vis d'A. castellanii. De plus, nous avons montré que l'activité DGC d'au moins 2 de ces protéines est requise lors du cycle infectieux. Enfin, nous avons décrit un système à deux composants original comprenant l'histidine kinase (HK) Lpl0330, capable de s'autophosphoryler sur un nouveau domaine HisKA, retrouvé dans 64 autres HK potentielles, et Lpl0329, le premier régulateur de réponse à double activité enzymatique caractérisé, dont la phosphorylation conduit à moduler le taux de di‐GMPc en favorisant une de ses deux activités (Levet-Paulo et al., 2011).

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Plainvert, Céline. "Etude de la biodiversité des souches de Streptococcus pyogenes responsables d'infections invasives et de cas groupés par une approche de génomique comparative." Thesis, Paris 5, 2013. http://www.theses.fr/2013PA05T034/document.

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Abstract:

Streptococcus pyogenes (Streptocoque du Groupe A (SGA)) est un germe humain responsable d’un large éventail de pathologies invasives et non-invasives, mais aucun attribut génétique ne rend compte à lui seul de cette diversité. Notre objectif a été de rechercher des liens entre génotype, présence de gènes de virulence et caractère invasif des souches par une approche d’épidémiologie moléculaire. Une association entre génotypes et présence de certains gènes de virulence a été établie sur une collection de souches françaises de SGA responsables d’infections invasives chez des adultes. De même, la présence du locus sil, codant un système de quorum-sensing, est liée au génotype des souches, mais non à leur caractère invasif. Concernant la réponse immunitaire innée, contrairement aux souches emm1, emm4 et emm28, les souches invasives emm3 et emm89 sont plus phagocytées par les macrophages que leurs homologues non-invasives. Les souches emm89 sont plus phagocytées et survivent plus longtemps dans les macrophages que les souches des autres génotypes. Par ailleurs, les souches emm3 induisent l’apoptose des macrophages. Enfin, la cinétique de production des médiateurs pro et anti-inflammatoires est dépendante du génotype. La souche de colonisation d’un cas groupé, incluant aussi une souche invasive, présente une mutation originale dans covS (codant le senseur d’un système de régulation à deux composants). La protéine CovSY39H répond peu aux signaux de l’environnement, correspondant à une protéine CovS constitutive. Le phénotype de ce mutant, résultant de l’expression de certains gènes de virulence, est favorable à la colonisation. Sa survie dans les macrophages et sa virulence sont altérées
Streptococcus pyogenes (Group A Streptococcus (GAS)) is a human pathogen responsible for a wide range of diseases including non-invasive and invasive infections. To date no specific GAS attribute has been associated with a type of infection although a link between genetic background and tissue tropism has been demonstrated. Our objective was to investigate the relationship between genotype, the presence of genes encoding virulence factors and invasive strains by molecular epidemiology approach. An association between genotypes and the presence of genes encoding virulence factors has been established among a collection of French strains responsible for invasive GAS infections in adults. Similarly, the presence of sil locus, encoding a quorum sensing system, is related to genotype, but not to the invasive status of the GAS strains. Regarding the innate immune response, unlike emm1, emm4 and emm28 strains, invasive emm3 and emm89 strains are more phagocytosed by macrophages than their non-invasive counterparts. The emm89 strains are phagocytosed and survive longer in macrophages than strains belonging to any other genotype. Moreover, emm3 strains induce macrophage apoptosis. Finally, the kinetics of production of pro- and anti-inflammatory mediators are genotype-dependent. A colonization strain belonging to a cluster that also includes an invasive strain, has a unique mutation in covS (encoding the sensor of a two-component system). The CovSY39H protein responds less to some environmental signals, corresponding to a constitutive CovS protein. The phenotype of the mutant, resulting in the expression of certain genes encoding virulence factors, favors a colonization state. Survival in macrophages and virulence are also altered

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Celik, Hamza. "Modulation of cellulosome composition in Clostridium cellulolyticum : a two-component system controls the expression of genes encoding hemicellulases." Thesis, Aix-Marseille, 2013. http://www.theses.fr/2013AIXM4753.

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Abstract:

La composition des cellulosomes (complexes multi-enzymatiques impliqués dans la dégradation des polysaccharides de la paroi végétale) produits par Clostridium cellulolyticum varie en fonction du substrat de croissance. En particulier, l’expression d’un regroupement de 14 gènes prédits comme codants pour des hémicellulases (appelés xyl-doc) est induite par la présence de paille et non de cellulose. L’hypothèse a été faite que le système à deux composants putatif, codé par les deux gènes en amont des gènes xyl-doc, est impliqué dans cette régulation. Mes résultats montrent que le régulateur de réponse (appelé XydR) est impliqué dans l’activation de la transcription des gènes xyl-doc et d’un gène additionnel codant pour une protéine de fonction inconnue. Cette protéine possède cependant un module de liaison aux sucres prédit comme ciblant les hémicelluloses. Les régions promotrices, incluant les sites potentiels de liaison de XydR, ont été identifiées en amont des gènes régulés et un lien transcriptionnel entre tous les gènes xyl-doc a été mis en évidence.Un deuxième objectif de mon travail a été d’identifier le signal inducteur présent dans la paille susceptible d’être capté par le senseur apparenté à XydR. Il a été montré que la transcription des gènes cibles est spécifiquement induite par l’arabinose et le xylose qui sont les résidus glucidiques les plus abondants dans les hémicelluloses et donc relargués lors de leur dégradation.Finalement, des études biochimiques des produits de certains des gènes régulés ont montré qu’au moins trois des gènes codaient pour des produits impliqués dans la dégradation des hémicelluloses
The composition of the cellulosomes (multi enzymatic complexes involved in the degradation of plant cell wall polysaccharides) produced by Clostridium cellulolyticum differs according to the growth substrate. In particular, the expression of a cluster of 14 hemicellulase-encoding genes (called xyl-doc) is induced by the presence of straw and not of cellulose. The hypothesis was made that the putative two-component regulatory system, encoded by the genes localized upstream of xyl-doc, was involved in this regulation.My results provided evidence that the response regulator (called XydR) is involved in the activation of the transcription of xyl-doc genes and of an additional gene encoding a protein of unknown function harboring a carbohydrate binding module predicted to target hemicelluloses. Promoter regions, including XydR binding sites, have been identified upstream of the regulated genes and the transcriptional link between all xyl-doc genes has been demonstrated. A second aim of my work has been to identify the inducing signal present in straw that could be sensed by the cognate sensor of XydR. It was shown that the transcription of the target genes is specifically induced by arabinose and xylose which are the most abundant sugar residues present in hemicellulose and thus released by its degradation.Finally, biochemical studies of the products of some of the regulated genes demonstrated that at least three genes encoded products involved in hemicellullose degradation

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Henry, Camille. "Etude des méthionine sulfoxyde réductases d'Escherichia coli : rôle de MsrA/B dans la protection de RecA et identification d'une nouvelle activité Msr." Thesis, Aix-Marseille, 2016. http://www.theses.fr/2016AIXM4110.

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Abstract:

Les méthionines sulfoxyde réductases (Msr) sont impliquées dans la réparation des protéines. MsrA et MsrB sont ubiquitaires et réduisent les méthionines sulfoxydes en méthionines. Chez les bactéries, MsrA et MsrB sont localisées dans le cytoplasme et sont impliquées dans la résistance au stress oxydant. Durant ma thèse, j'ai étudié le rôle du système MsrA/B dans la physiologie d'Escherichia coli. Mon travail a porté sur l'étude de la recombinase A (RecA) comme cible du système MsrA/B. RecA joue un rôle central dans la réparation de l'ADN via ses fonctions principales : la recombinaison homologue, l'induction de la réponse SOS et l'induction de la mutagénèse SOS. J’ai pu établir un lien génétique entre le système MsrA/B et RecA. L'étude révèle que l'absence des Msr affecte la fonction de recombinaison homologue de RecA. J'ai montré que RecA oxydée perd sa capacité à former des filaments sur l’ADN, à hydrolyser de l’ATP et à effectuer l’échange de brin. De manière intéressante, la réparation de RecA oxydée par le système MsrA/B permet de restituer ses fonctions. D'autres analyses ont révélé que le résidu Met35 est important pour l’activité de RecA. Ces résultats m'ont permis de proposer un modèle dans lequel l'état d'oxydation des Met de RecA modulent son activité. Un autre pan de mon travail a permis la caractérisation d’une Msr périplasmique : MsrP. J'ai montré que MsrP est importante lors d’un stress HOCl et que son expression est induite lors d’un tel stress via le système à deux composantes YedVW. La kinase YedV possédant plusieurs Met au sein de son domaine senseur, j'ai proposé un modèle dans lequel l'activation de YedV se ferait via l'oxydation de ses Met
Methionine sulfoxide reductase (Msr) are involved in proteins repair. MsrA and MsrB are ubiquitous enzymes which reduce methionine sulfoxide into methionine. In bacteria, MsrA and MsrB are localized in the cytoplasm and are involved in the resistance to oxidative stress. During my PhD, I investigated the role of the MsrA/B system in the physiology of the Escherichia coli. My work was devoted to the study of the recombinase A (RecA) as the target of MsrA/B system. RecA plays a central role in DNA repair via its main functions: homologous recombination, induction of the SOS response and the induction of the SOS mutagenesis. I was able to establish a genetic link between the MsrA/B system and RecA. My study shows that the absence of Msr affects the homologous recombination function of RecA. I have shown that RecA oxidized loses its ability to form filaments on DNA, to hydrolyze ATP and perform strand exchange process. Interestingly, repair RecA oxidized by MsrA/B system restores the functions of RecA. Further analysis revealed that the residue Met 35 is important for the activity of RecA. From these results, I proposed a model in which the oxidation of Met and repair MsrA/B is a dynamic system modulating the activity of RecA. Another part of my work allowed the characterization of periplasmic Msr of E. coli: MsrP. I have shown that MsrP is important under HOCl stress and its expression is induced during such stress via the YedVW two components system. The YedV kinase possessing multiple Met in its sensor domain, I proposed a model in which the activation of YedV would be by oxidation of its Met

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Olaitan, Abiola Olumuyiwa. "Deciphering the molecular mechanisms of colistin resistance in Gram-negative bacteria." Thesis, Aix-Marseille, 2015. http://www.theses.fr/2015AIXM5030/document.

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Abstract:

Parmi les plus grandes menaces de la santé publique dans le monde entier, la résistance aux antibiotiques est à la pointe. Ceci en partie est dû à l'augmentation des infections causées par des bactéries pathogènes résistantes aux antibiotiques ainsi que la diminution du nombre actuel de nouveaux antibiotiques. Dans le souci de remédier à cette situation malheureuse, il y a eu récemment la ré-surfaçage des antibiotiques anciens et abandonnés comme les polymyxines. Colistine, un membre des antibiotiques de polymyxine, est maintenant considéré comme un antibiotique de «dernier recours» pour le traitement des infections bactériennes à Gram-négatives graves en raison de son action puissante contre ces agents pathogènes. Cependant, la résistance à la colistine parmi ces agents pathogènes a émergé dans plusieurs pays et est actuellement en augmentation. En raison de la nouvelle réintroduction relative de cet antibiotique, il ya un manque d'information complètes sur ses propriétés pharmacologiques ainsi que des mécanismes par lequel les bactéries développent une résistance contre celle-ci.Afin de combler ce manque d'information en ce qui concerne le mécanisme de résistance, nous avons donc entrepris ce projet. Tout d'abord, pour procéder à une surveillance épidémiologique des bactéries résistantes à la colistine chez les humains et les animaux domestiques et d'autre part, de décrypter les mécanismes moléculaires de résistance à la colistine parmi les bactéries résistantes isolées
Among one of the greatest threats facing public health worldwide, antibiotic resistance is at the forefront. This is partly due to increase in infections caused by antibiotic-resistant pathogenic bacterial as well as the current dwindling number of new antibiotics. In a way to address this unfortunate situation, there have been recent resuscitation of old and abandoned antibiotics such as polymyxins. Colistin, a member of polymyxin antibiotics, is now regarded as a 'last-resort' antibiotic for the treatment of severe Gram-negative bacterial infections owing to its potent action against these pathogens. However, resistance to colistin among these pathogens has emerged in several countries and is currently on increase. Due to the relatively new reintroduction of this antibiotic, there is a lack of comprehensive information on its pharmacological properties as well as mechanisms by which bacteria develop resistance against it.In order to bridge this information gap in relation to the mechanism of resistance, we therefore undertook this project. First, to carry out an epidemiological surveillance of colistin-resistant bacteria in humans and domesticated animals and secondly, to decipher the molecular mechanisms mediating colistin resistance among the isolated resistant bacteria

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Himpens, Sabine. "Caractérisation du système à deux composants SenX3/RegX3 de Mycobacterium tuberculosis et Mycobacterium bovis BCG." Lille 1, 1999. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/1999/50376-1999-159.pdf.

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Abstract:

Les mécanismes contrôlant la virulence mycobactérienne sont encore peu connus. Pour étudier ces mécanismes, les systèmes de transduction sensorielle à deux composants constituent une cible privilégiée. Nos recherches ont permis de cloner des gènes codant des éléments de systèmes à deux composants chez Mycobacterium tuberculosis et Mycobacterium bovis BCG appelés senX3 et regX3. Ce système appartient à la famille des couples PhoB/PhoR et PhoP/PhoQ, impliqués dans la virulence chez diverses bactéries pathogènes. Nous avons produit ces deux protéines sous une forme recombinante chez Escherichia coli et les avons purifiées. Grâce à l'obtention d'anticorps dirigés contre ces protéines et à l'aide de fusions génétiques avec le gène rapporteur lac Z, nous avons montré que senX3 et regX3 sont exprimés chez le BCG et M. Tuberculosis. Nous avons caractérisé le mécanisme de phosphorylation du capteur senX3 et du régulateur regX3. Cette caractérisation a montré que ce système partage le mécanisme de base commun à tous les systèmes à deux composants. Nous avons pu montrer que le régulateur regX3 se lie à la séquence promotrice de son propre opéron, ce qui suggère que ce système est autorégulé, à l'instar de nombre d'autres systèmes à deux composants
De plus, nous n'avons pas observé d'effet majeur de la phosphorylation sur la liaison à l'ADN et la structure quaternaire de regX3. Ces observations suggèrent que la phosphorylation de regX3 pourrait exercer un effet d'activation en favorisant des interactions protéine-protéine avec l'ARN polymérase. En outre, une analyse plus détaillée du mécanisme de phosphorylation du capteur senX3 a été effectuée pour déterminer si comme les autres capteurs étudiés jusqu'à présent, les domaines cytoplasmiques de ces protéines se dimérisent et sont phosphorylés en trans. Cette étude a été effectuée en vue d'explorer la possibilité de produire ultérieurement une version mutante a effet dominant négatif in vivo. Par ailleurs, notre système de phosphorylation in vitro de senX3/regX3 pourrait permettre la recherche de molécules inhibitrices de systèmes à deux composants mycobactériens, qui pourraient correspondre à de nouvelles classes d'antibiotiques

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Valton, Julien. "Réaction d'hydroxylation aromatique catalysée par une hydroxylase flavine-dépendante à deux composants : le système ActVA-ActVB de Streptomyces coelicolor." Phd thesis, Université de Grenoble, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00823949.

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Abstract:

Il y a une dizaine d'années, de nouvelles flavoenzymes nommées hydroxylases flavine-dépendantes à deux composants ont été identifiées chez certains microorganismes. Le rôle physiologique de ces enzymes est maintenant bien connu. Elles sont impliquées dans les processus de biosynthèse et de biodégradation d'une multitude de molécules organiques. Ces hydroxylases sont composées de deux enzymes distinctes. La première est une flavine réductase qui catalyse la formation de flavine réduite nécessaire au fonctionnement de la seconde enzyme, une monooxygénase flavine-dépendante. Au début de notre projet, le mécanisme enzymatique de ces nouvelles hydroxylases était encore inconnu. Pour comprendre le détail de leur fonctionnement, nous avons choisi d'étudier le système ActVA-ActVB, un nouveau membre de la famille des hydroxylases flavine-dépendantes impliqué dans la dernière étape de biosynthèse de l'actinorhodine, un antibiotique naturel synthétisé par Streptomyces coelicolor. La caractérisation préalable de ActVB avait permis de montrer que cette enzyme était une NADH:FMN oxydoréductase capable de catalyser la réduction du FMN par le NADH selon un mécanisme de type séquentiel ordonné. Nos résultats ont permis d'identifier ActVA-Orf5, une monooxygénase flavine-dépendante capable d'utiliser la flavine réduite fournie par ActVB pour catalyser l'hydroxylation du précurseur de l'actinorhodine, la DHK. Le mécanisme de transfert de flavine entre les deux protéines a été étudié. Pour cela, les constantes de dissociation du FMNox et FMNred vis-à-vis de ActVA et ActVB ont été déterminées. Nos donnés montrent clairement qu'à l'état réduit, la flavine est bien plus affine pour la monooxygénase ActVA que pour la réductase ActVB alors qu'à l'état oxydé, elle possède une meilleure affinité pour la réductase que pour la monooxygénase. Cette différence d'affinité permet d'orienter le transfert de flavine d'une protéine à l'autre sans nécessiter d'interaction entre les deux protéines. Nous avons montré de plus que ActVA avait la capacité de stabiliser un intermédiaire activé de l'oxygène, une espèce électrophile nommée C(4a)-hydroperoxyflavine, au sein de son site actif. Cet intermédiaire réagit très rapidement avec la DHK nucléophile pour former son analogue hydroxylé : la DHK-OH. En accord avec ce mécanisme, il semble que le pouvoir nucléophile du substrat est très important pour cette réaction car seule la forme réduite à deux électrons de DHK (hydroquinone) est hydroxylée. D'autre part, ActVA ne semble pas être très spécifique car elle parvient également à catalyser l'hydroxylation de l'énantiomère de la DHK, la NNM-A et de l'analogue lactonique de la NNM-A, la NNM-D. Finalement le système ActVA-ActVB n'a pas la capacité de dimériser la DHK-OH pour former l'actinorhodine et l'enzyme intervenant dans la dernière étape de cette biosynthèse reste à identifier.

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Comenge, Yannick. "Caractérisation du système à deux composants CroRS et implication dans la résistance intrinsèque aux beta-lactamines de Enterococcus faecalis." Paris 7, 2004. http://www.theses.fr/2004PA077040.

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Zigha, Assia. "Métabolisme adaptatif et toxinogénèse de Bacillus cereus F4430/73 : implication du système à deux composants ResDE et du régulateur Fnr." Aix-Marseille 3, 2007. http://www.theses.fr/2007AIX30005.

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Abstract:

Bacillus cereus est une bactérie pathogène opportuniste, responsable de deux types d'intoxications alimentaires. L'une causée par une toxine émétique (céreulide) est à l'origine du syndrome émétique, et l'autre causée par trois entérotoxines (Hbl, Nhe et CytK) est à l'origine du syndrome diarrhéique. Ce dernier est du à la production d'entérotoxines au niveau de l'intestin grêle de l'homme, caractérisé par une atmosphère anaérobie et un bas potentiel d'oxydoréduction (POR). L'objectif de cette thèse est de caractériser l'adaptation de B. Cereus et d'évaluer sa toxinogenèse face à un environnement anaérobie et réducteur comme souvent rencontré et impliqué dans la virulence d'autres pathogènes bactériens. Nos résultats ont montrés que la souche diarrhéique F4430/73 de B. Cereus dispose d'un métabolisme fennentaire très efficace qui lui permet de se développer dans des conditions de bas POR. D'autre part, nous avons montré que la production des entérotoxines est dépendante du métabolisme énergétique. Elle est favorisée par des conditions de croissance fennentaire et est d'autant plus importante que la fermentation est conduite à bas POR (POR=-148 mV). La régulation de l'expression des entérotoxines, en réponse à l'anaérobiose, s'effectue principalement au niveau transcriptionnel. Nous avons démontré l'existence de deux régulateurs contrôlant simultanément les voies fermentaires et la toxinogenèse. Le système à deux composants « ResDE » agit comme un senseur redox et la protéine à centre Fe-S « Fnr » agit comme un senseur de la fermentation. Nos résultats suggèrent que le système ResDE et la protéine Fnr appartiennent à une voie de régulation fonctionnant en partie indépendamment du régulateur pléiotrope de virulence PIcR, pour réguler l'expression des gènes des entérotoxines
Bacillus cereus is an opportunistic pathogenic bacteria responsible of two types of food-home diseases one caused by an emetic toxin (cereulide) responsible of the emetic syndrome, and the other caused by three enterotoxins (Hbl, Nhe and CytK) associated with the diarrhoeal syndrome. The diarrhoeal syndrome results from toxin production by B. Cereus in the host small intestine characterized by an anaerobic atmosphere and low oxidoreduction potential (ORP). The objective of this thesis is to characterize the B. Cereus adaptation and to evaluate its toxinogenesis when it encounter anaerobic and reduced environment often met and implied in the virulence of other pathogenic bacteria. Our results showed mat the diarrhoeal strain F4430/73 of B. Cereus has a very efficient fermentative metabolism which enables it to grow under low ORP conditions. Furthermore, we showed that the production of the enterotoxins is energy metabolism dependent. It is supported by fermentative growth conditions and is more important as fermentation is conducted at tow ORP (ORP=-148 mV). The regulation of enterotoxins expression in response to anaerobiosis is carried at the transcriptionnel level. We showed the involvement of two regulators controlling simultaneously the fermentative pathways and toxinogenesis. The two components system "ResDE" acts as redox sensor and the "Fnr" protein carrying the Fe-S cluster acts as fermentation sensor. Our results suggest that both ResDE and Fnr regulators belong to a redox regulatory pathway that at least partially functions independently of the pleiotropic virulence regulator PIcR to regulate enterotoxin gene expression

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Liu, Weiwei. "Caractérisation de la cascade de signalisation osmotique ″os″ chez Botrytis cinerea." Paris 11, 2008. http://www.theses.fr/2008PA112009.

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Abstract:

Les cascades de signalisation fongiques du type Hog1 sont impliquées dans diverses fonctions telles l'adaptation aux stress, la résistance aux fongicides, le développement et, dans certains cas, la virulence. Nous avons caractérisé la cascade homologue chez l'ascomycète phytopathogène Botrytis cinerea via l'inactivation de l'histidine-kinase senseur Bos1, sa relation par rapport à la MAPK Sak1 et la régulation de gènes cibles. Les analyses de phosphorylation montrent que Bos1 inhibe la phosphorylation de Sak1 en l'absence de stimulus externe. En conditions de stress, cette inhibition est levée conduisant à la phosphorylation de Sak1, laquelle est impliquée dans l'adaptation aux stress ionique et peroxide, le développement des macroconidies, la pénétration et le développement des nécroses. Par un test d'épistasie, nous montrons que Bos1 régule certaines fonctions cellulaires indépendamment de Sak1 (sensibilité au superoxide; adaptation et conidiation en milieu hyperosmotique neutre; sensibilité aux fongicides de la classe des dicarboximides, phénylpyrroles et aromatiques; production de la mélanine). Deux cascades parallèles sous le contrôle de Bos1 régulent l'intégrité de la paroi et le développement des appressoria et des sclérotes. Afin d'identifier des gènes régulés par la cascade Bos1-Sak1, nous avons réalisé des analyses de RT-qPCR sur des gènes sélectionnés en fonction des phénotypes mutants. Certains des phénotypes peuvent ainsi être corrélés à des expressions différentielles des gènes chez les mutants. Les profils d'expression, en conditions standard, de la plupart des gènes co-régulés par Bos1 et Sak1 corroborent le contrôle négatif de la phosphorylation de Sak1
Hog1-like fungal signal transduction cascades are involved in diverse cellular functions, such as adaptation to various stresses, fungicide resistance, development and, in some cases, virulence. In this work we characterized the homologous pathway of the plant pathogenic ascomycete Botrytis cinerea via the inactivation of the sensor histidine kinase Bos1, its relationship to the downstream MAP kinase (MAPK) Sak1, and the regulation of target genes. Phosphorylation assays show that, without any external stimulus, Bos1 inhibits Sak1 phosphorylation. Under stress conditions, this inhibition is released, leading to Sak1 phosphorylation, which is involved in the adaptation to high ionic and peroxide stress, macroconidia development, plant penetration and necrosis development. Through an epistasis test, we demonstrate that Bos1 regulates certain functions, independently of Sak1. They include superoxide tolerance, adaptation and conidiation on high neutral osmolarity, and susceptibility to three families of fungicides (dicarboximides, phenylpyrroles and aromatic hydrocarbons) as well as melanin production. Cell wall integrity, appressoria- and sclerotia development are probably controlled by two parallel signalling cascades both regulated by the Bos1 HK. To identify the downstream genes regulated by the Bos1-Sak1 cascade, real-time RT-PCR analysis was conducted on selected sets of genes based on the different mutant phenotypes. Some but not all phenotypes can be related to differential gene expression. Expression pattern of most Bos1-Sak1 controlled genes under standard conditions corroborates the negative control of Sak1 phosphorylation

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Langlois, Marie-Claire. "Contribution à l'étude de la fonction et de l'évolution de deux facteurs de transcription PAX-6 et COUP-TF." Lille 1, 1998. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/1998/50376-1998-443.pdf.

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Abstract:

La premiere partie de ce travail, a porte sur la regulation du gene pax-6 qui code des proteines pourvues de deux domaines de fixation a l'adn, le domaine paired et le domaine homeo. Les effets des genes pax sont dependant de leur dose dans l'organisme ce qui suggere qu'il est important de mieux comprendre la regulation de leur expression. Cette regulation de l'expression peut s'effectuer a differents niveaux. Nous avons caracterise un element regulateur cis, capable d'activer la transcription de l'un des promoteurs du gene pax-6, po, dont l'activite est specifique des cellules de neuroretine et du stade du developpement. Nous avons verifie que cette fonction enhancer etait conservee chez la souris. Par ailleurs, nous avons mis en evidence que les produits du gene engrailed inhibaient la transcription de pax-6. Nous avons montre enfin, que la regulation de la quantite des isoformes de pax-6 s'exercait a un niveau transcriptionnel, mais aussi post-transcriptionnel, avec l'exemple de l'arnm b1. Cet arnm produit en effet uniquement des proteines a domaine paired. Ces petites proteines ne sont pas capables de fixer des cibles de type homeo et n'ont pas encore de fonction connue chez les vertebres. Dans une deuxieme approche nous avons tente de mieux comprendre l'evolution d'un gene codant un facteur de transcription lui aussi important dans le developpement du systeme nerveux : coup-tf, un membre de la famille des recepteurs nucleaires d'hormones. Il nous a semble interessant d'isoler son homologue chez un cephalocorde, l'amphioxus, un procorde proche des vertebres, possedant un cerveau simplifie.

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Borland, Stéphanie. "Rôle des systèmes à deux composants dans l’adaptation de la bactérie phytostimulatrice Azospirillum à la rhizosphère." Thesis, Lyon 1, 2015. http://www.theses.fr/2015LYO10037.

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Abstract:

Les systèmes à deux composants jouent un rôle prépondérant dans l'adaptation des bactéries à leur environnement. L'objectif de ce travail de thèse était d'identifier et de caractériser des systèmes à deux composants chez la bactérie phytostimulatrice Azospirillum nécessaires à l'adaptation à la rhizosphère de sa plante-hôte. L'analyse de la distribution génomique des gènes appartenant à la famille des systèmes à deux composants dans les génomes d'Azospirillum disponibles a révélé l'existence d'un grand nombre de gènes codant des hisitidine kinases hybrides, et une analyse plus approfondie a montré une organisation multidomaines complexe de cette famille de protéines. Afin de comprendre leur rôle chez Azospirillum, nous avons, dans un premier temps, sélectionné et inactivé quatre gènes codant des histidine kinases hybrides présentant une architecture multidomaines complexe. A l'aide d'une approche multidisciplinaire combinant génétique, biochimie et phylogénie, nous avons mis en évidence pour la première fois chez Azospirillum, un système atypique à trois-composants nommé PreSKR contrôlant un grand nombre de processus impliqués dans la survie et la colonisation de la rhizosphère, qui agirait en modulant le taux intracellulaire de c-di-GMP. Dans un second temps, nous nous sommes focalisés sur une histidine kinase hybride exprimée au contact de la plante hôte ; cette protéine, appelée RsiK, s'avère être impliquée dans la perception de surfaces et la régulation de la formation de biofilms. L'analyse du régulon par RNA-seq a révèlé que 78 gènes étaient contrôlés par ce système. La prévalence de la famille des histidine kinases hybrides chez Azospirillum couplée à l'approche fonctionnelle réalisée sur deux d'entre elle souligne l'importance des phosphorelais encore largement méconnus chez les bactéries rhizosphériques
Bacterial two-component systems play an important role in the ability of bacteria to adapt to various environments. The aim of this thesis was to identify and characterize two-component systems involved in the adaptation of the phytostimulatory bacteria Azospirillum to its host plant. Analysis of the genomic distribution of genes encoding two-component systems across Azospirillum available genomes revealed the existence of a high number of genes encoding hybrid histidine kinases, and further analyses highlighted a complex multi-domain organization of this family of proteins. In order to understand their role in Azospirillum, as a first step we selected and inactivated four genes encoding complex hybrid histidines kinases. Using a multidisciplinary approach which combines genetics, biochemistry and phylogeny, we brought to light for the first time in Azospirillum, an atypical three-component system named PreSKR which controls a wide variety of processes involved in survival and rhizosphere colonization likely by modulating c-di-GMP levels. As a second step, we focused on a gene encoding a hybrid histidine kinase named RsiK which is induced in contact with its host plant. RsiK is involved in surface sensing and biofilm formation regulation. Transcriptomic analysis of rsiK regulon by RNA-seq showed that 78 genes were under the control of this system. The prevalence of genes encoding hybrid histidine kinase family in Azospirillum, coupled with the functional characterization of two of them, highlight the importance of phosphorelays, still largely unrecognized in rhizospheric bacteria

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Dupont, Didier. "Le système plasmine-plasminogène dans la protéolyse du lait : Mise au point d'un dosage différentiel des deux composants à l'aide de sondes antigèniques monoclonales." Besançon, 1995. http://www.theses.fr/1995BESA2016.

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Abstract:

Les antigènes, plasmine et plasminogène bovins, ont été purifiés en utilisant le plasma comme source riche en antigène. Des anticorps polyclonaux de lapin reconnaissant la plasmine et le plasminogène ont été produits, ainsi qu'une importante collection d'anticorps monoclonaux murins double-reconnaisseurs d'une part et spécifiques du plasminogène d'autre part. Ces anticorps ont été caractérisés par différentes méthodes immunochimiques (ACP-ELISA, DAS-ELISA, immunoblotting et système BIA-core). L'obtention de ces trois types d'anticorps a permis la mise au point de deux tests ELISA sandwich rapides et sensibles, permettant la quantification du plasminogène seul pour l'un et de l'ensemble plasmine+plasminogène pour l'autre. L'application et la conjugaison de ces deux méthodes de dosage permet la détermination de la concentration en plasminogène (détermination directe) et en plasmine (détermination par défaut) d'un lait sans avoir à soumettre l'échantillon en question à un traitement autre qu'un simple écrémage. La dernière partie de ce travail a été consacrée à l'étude de l'évolution des concentrations en plasmine et plasminogène du lait en fonction du stade de lactation de vaches non taries. Le grand nombre d'échantillons analysés (223) a permis de mettre en évidence une nette augmentation des teneurs en plasmine et plasminogène au moment du vêlage correspondant à un afflux massif de sang dans le lait

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Muller, Cédric. "Caractérisation de mutants surproduisant le système d'efflux actif MexXY/OprM chez pseudomonas aeruginosa." Thesis, Besançon, 2012. http://www.theses.fr/2012BESA3015.

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Pseudomonas aeruginosa est un pathogène opportuniste majeur de l'Homme capable de mettre en jeu tout un ensemble de mécanismes pour résister aux antibiotiques. Parmi eux, le système d'efflux actif MexXY(OprM) s'oppose, lorsqu'il est surproduit, à l'accumulation intracellulaire de différents composés dont certains, comme les aminosides et les fluoroquinolones, sont largement utilisés dans le traitement des infections à P. aeruginosa. Chez les souches cliniques, la surproduction de la pompe MexXY résulte de mutations soit dans le gène répresseur de l'opéron mexXY, mexZ (mutants agrZ) soit dans des loci génétiques encore inconnus (mutants agrUI). Au cours de ce travail, nous avons carcatérisés deux types de mutants agr W dérivés de la souche de référence PAO 1. Les premiers, agr WI, présentent une augmentation de la résistance aux antibiotiques substrats de la pompe Mex.XY comparable à celle observée chez les mutants agrZ tandis que les seconds, agrW2, sont en plus résistants aux carbapénèmes et aux peptides cationiques ( colistine ). Par une approche de séquençage à haut débit des génomes, nous avons identifié chez les mutants agrWI une mutation dans deux des quatre allèles codant pour la sous-unité ribosomale 23S et chez les mutants agrW2 une mutation dans le régulateur de réponse d'un système à deux composants dénommé ParR. A l'aide d'expériences de RT-qPCR, d'inactivation et de complémentation génique deux voies distinctes d'activation de MexXY/OprM ont été identifiées. Parallèlement, la comparaison des transcriptomes globaux des mutants agrWI, agrW2 avec celui de la souche PAOl nous a permis de mieux comprendre dans quel processus cellulaire s'intègre la pompe Mex.XY /OprM
Pseudomonas aeruginosa is a nosocomial pathogen naturally resistant to many antibiotics thanks to numerous resistant mechanisms. Among them, overproduction of the MexXY/OprM efflux system leads to decrease significantly the susceptibility of P. aeruginosa to aminoglycosides and fluoroquinolones. In clinical strains, upregulation of this pump often results from mutations occurrinJ in mexZ ( agrZ mutants), the local repressor gene of the mexXY operon. Analysis of MexXYoverproducing mutants selected in vitro from the reference strain PAO 1 led to identification of two new classes of mutants (agrWmutants) harboring an intact mexZ gene. The first, named agrWI mutants, shows an increase resistance to Mex.XY substrates similar to that observed in agrZ mutants while the second, dubbed agrW2, are more resistant to carbapenems and cationic peptides (colistin) in addition to aminoglycosides and fluoroquinolones. Whole-genome sequencing experiments revealed in agrWI mutants a mutation in two of the four alleles encoding the 23S ribosomal subunit and in agr W2 mutants, a mutation in the response regulator of a two-component system called ParR. By using RT-qPCR, inactivation and complementation experiments, two distinct activation pathway of the MexXY /OprM efflux system have been identified. Meanwhile, transcriptomic profiles of agrWJ and agrW2 mutants compared with the PAOl reference strain has allowed us to better understand the physiologie function of the MexXY/OprM efflux pump

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Husaunndee, Ahmad Mudassir Ibn. "Modélisation des installations de génie climatique en environnement de simulation graphique Méthodologie de description et réalisation d'une bibliothèque de modèles composants." Phd thesis, Ecole des Ponts ParisTech, 1999. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00001177.

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Abstract:

Les outils de simulation numérique occupent une place prépondérante dans les études en physique du bâtiment. La démarche de conception énergétique optimale des bâtiments, qui résulte de l'épuisement des ressources énergétiques et du souci de préservation de l'environnement, n'a fait qu'amplifier leur utilisation. Ces outils, si répandus dans la communauté scientifique, n'ont pas encore trouvé leur place parmi les professionnels. L'enjeu est donc de transférer ces outils vers les praticiens. En parallèle, il faut s'assurer de leur formation dans le domaine de la simulation. Diverses actions, à travers des associations d'ingénieurs ou d'industriels, des projets européens ou de l'Agence Internationale de l'Énergie, sont actuellement menées pour faciliter ce transfert d'outils de simulation. Le travail présenté dans ce mémoire se positionne dans ce cadre. Il cherche à faciliter l'utilisation de la simulation pour les études des systèmes de régulation associés aux installations de génie climatique. Il s'adresse dans un premier temps aux industriels de matériels de régulation pour la conception de nouveaux produits et aussi pour définir des stratégies de régulation. La démarche de modélisation classique se focalise dans la plupart des cas, sur la description d'un problème, sa représentation mathématique et sa résolution numérique. La méthode décrite ici intègre la notion de compréhension du modèle par un utilisateur dans cette démarche de modélisation. Le modélisateur doit garder à l'esprit le profil des utilisateurs potentiels de son modèle de système ou de composant et évaluer leur niveau de compétence. La théorie du Système Général est utilisée pour la description globale du comportement thermique dans le bâtiment. Un Système Bâtiment "générique" adapté aux études sur la régulation résulte de cette description. Dans ce souci de compréhension, les interactions entre les éléments du Système Bâtiment sont définies en utilisant des terminologies technologiques. Ainsi on fait intervenir de fluides caloporteurs (air ou eau), de bus de communication ou de données météorologiques au lieu de caractériser les interactions uniquement en transfert de chaleur et de masse ou en informations. La description accorde une grande importance à l'implémentation informatique de ce Système Bâtiment. Elle fait appel aux techniques de la programmation graphique pour mettre en valeur le caractère sémantique inhérent aux environnements graphiques pour les assemblages de systèmes virtuels identiques aux installations réelles. Il est appliqué dans un environnement de simulation graphique du commerce qui utilise le concept de modularité. L'environnement graphique sert aussi à améliorer la compréhension des modèles des éléments du Système Bâtiment. Le travail propose une méthode de structuration des modèles pour mettre en évidence le schéma fonctionnel. La notion de modularité, couramment utilisée pour la description de système, est introduite au niveau de chaque élément. Le problème du paramétrage des modèles est aussi abordée. La complexité du paramétrage est souvent soulevée comme un obstacle à l'utilisation des outils de simulation par des praticiens. Les modèles proposés doivent avoir une version avec des paramètres "facilement disponibles". Le modèle doit être utilisable même s'il n'est pas le plus performant. Dans certains cas, des données de sources typologiques ou conventionnelles sont proposées. L'environnement graphique permet de fournir différents niveaux d'interface utilisateur. Il est ainsi possible de hiérarchiser les paramètres selon leur complexité. De manière générale, l'architecture ouverte de la programmation graphique permet à un utilisateur de parcourir les modèles selon ses besoins et ses compétences. Il peut le faire tant au niveau du système qu'au niveau des composants. Pour tirer un maximum de profit de cette caractéristique, le modélisateur doit structurer son modèle au cours de son développement dans l'environnement graphique. En même temps il faut être conscient qu'un usage excessif de la programmation graphique peut compliquer la compréhension. Le modélisateur doit constamment déterminer l'utilité de la programmation graphique et le passage à une programmation textuelle. Ce travail se termine par la réalisation d'une bibliothèque de modèles de composants de génie climatique dans un environnement de simulation existant (MATLAB/SIMULINK). Le transfert de la simulation en thermique du bâtiment vers des spécialistes de la régulation et des automatismes se fait aussi par le biais de cet environnement qui est très connu par cette catégorie de professionnels.

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Marret, Stéphane. "Développement des astrocytes et des oligodendrocytes dans les cultures de cerveaux de rats nouveau-nés : influence de deux composants de la matrice extra-cellulaire ; l'hyaluronane et l'hyaluronectine." Rouen, 1993. http://www.theses.fr/1993ROUE06NR.

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Abstract:

Le développement des cellules gliales (astrocytes et oligodendrocytes) et l'influence de deux facteurs de la matrice extra-cellulaire: l'hyaluronane, glycosaminoglycane non sulfaté de haut poids moléculaire, et l'hyaluronectine, protéine se liant spécifiquement à l'hyaluronane, ont été étudiés dans des cultures de cerveaux de rats nouveau-nés. Nous avons montré que l'hyaluronane est sécrété par les astrocytes de type 1; qu'il est un marqueur des cellules immatures de la lignée oligodendrogliale et des astrocytes de type 2, mais n'est pas trouvé sur les oligodendrocytes matures; qu'il est un inhibiteur spécifique de la prolifération des cellules immatures et de la formation des oligodendrocytes s'opposant en particulier aux effets du facteur de croissance dérivé des plaquettes, à la différence des autres glycosaminoglycanes qui n'ont pas cet effet. L'hyaluronectine n'est pas trouvée sur les cellules gliales immatures mais est un marqueur des oligodendrocytes matures et de leurs précurseurs immédiats par lesquels elle est sécrétée; elle agit indirectement sur le nombre de cellules de la lignée oligodendrogliale en s'opposant aux effets de l'hyaluronane et en le liant spécifiquement. Ces résultats nous permettent de faire l'hypothèse que l'hyaluronane a un rôle important dans le cerveau en développement sur la lignée oligodendrogliale; que le rapport hyaluronane / hyaluronectine est un facteur important de la myélinisation. L'hypoxie in vitro et la caféine à dose élevée entraînent toutes deux une augmentation de la synthèse cellulaire d'acide hyaluronique, suggérant un effet négatif sur la myélinisation.

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Cadoret, Frederic. "PA 7, souche atypique de Pseudomonas aeruginosa : Etude transcriptomique et caractérisation d'un troisième système de sécrétion de type II fonctionnel, Txc." Thesis, Aix-Marseille, 2014. http://www.theses.fr/2014AIXM4023.

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Abstract:

Pseudomonas aeruginosa est une bactérie pathogène opportuniste qui est caractérisée par son ubiquité et sa grande capacité adaptative. Cette faculté lui est notamment permise par de nombreux systèmes de perception et de régulation, la sécrétion d'un large arsenal d'exoprotéines, une capacité à alterner entre deux modes de vie, une haute résistance naturelle aux antibiotiques ainsi qu'un génome riche soumis à une importante plasticité génomique. Cette dernière, associée aux pressions de sélection exercées par la grande diversité d'environnements rencontrés par P. aeruginosa, a permis l'émergence de nombreuses souches aux caractéristiques génotypiques et phénotypiques qui leur sont propres. Durant ma thèse, nous avons réalisé une analyse transcriptomique globale comparative entre les souches connues PA14, PAO1 et un nouvel isolat clinique atypique multirésistant aux antibiotiques, la souche PA7. Cette étude nous a permis de suggérer que cette souche, dépourvue des armes principales de la cytotoxicité, tendait naturellement vers un mode de développement associé à la formation de biofilm. Nous avons également caractérisé l'îlot génomique RGP69, unique à la souche PA7 qui code un troisième système de sécrétion de type II, Txc, qui sécrète dans le milieu extracellulaire une protéine d'affinité à la chitine, CbpE, sous le contrôle régulationnel d'un nouveau système de régulation à deux composants, Tts. Cet îlot génomique serait directement impliqué dans la physiologie particulière de la souche PA7
Pseudomonas aeruginosa is an opportunistic bacterial pathogen, characterized by its ubiquity and its high adaptative property. This faculty is particularly due to many systems of perception and regulation, the secretion of a wide arsenal of exoproteins, an ability to switch between two life styles, a high natural resistance to antibiotics and a rich genome submitted to an important genomic plasticity. The latter, combined with the selection pressure exerted by the wide variety of environments encountered by P. aeruginosa, has allowed the emergence of many strains with their own genotypic and phenotypic characteristics.During my thesis, we performed an overall comparative transcriptomic analysis between the known strains PA14 and PAO1, and a new atypical clinical isolate multiresistant to antibiotics, the PA7 strain. This study allowed us to determine that this strain, lacking the main weapons of cytotoxicity, naturally tended to a life-style associated with biofilm formation. We also characterized the RGP69 genomic island, unique in the PA7 strain, which encodes a third type II secretion system, Txc, that secretes in the extracellular medium a chitin-binding protein, CbpE, under the regulatory control of a component system, Tts. This genomic island could be directly involved in the particular physiology of the PA7 strain

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Perochon, Alexandre. "Signalisation calcium chez les plantes : identification et caractérisation de partenaires de CML9, une protéine réceptrice des signaux calciques, impliquée dans les réponses aux stress de l'environnement chez Arabidopsis thaliana." Toulouse 3, 2010. http://thesesups.ups-tlse.fr/1063/.

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Abstract:

Les plantes utilisent le calcium comme messager intracellulaire pour adapter leur développement aux fluctuations de l'environnement. Parmi les protéines assurant la conversion de signaux calciques en réponses biologiques, CML9, une représentante des calmodulines chez Arabidopsis thaliana, avait été identifiée comme une protéine régulatrice, des réactions de défense à des agents pathogènes, et du contrôle de la germination par l'acide abscissique. En vue d'identifier les processus cellulaires modulés par CML9, la recherche de ses cibles protéiques a conduit à isoler diverses protéines parmi lesquelles le facteur de transcription PRR2. L'analyse des caractéristiques d'interaction entre CML9 et PRR2 a révélé la spécificité de l'interaction ainsi que l'association physique des deux protéines dans les cellules végétales. L'étude de lignées mutantes, altérées dans l'expression de CML9 et PRR2, suggère un rôle similaire des deux protéines dans les réactions de défense ainsi que dans la régulation de la germination, contribuant à établir les bases d'une nouvelle voie de signalisation calcique associée à divers contextes physiologiques
Plants use calcium as an intracellular signal to adapt their development in response to environmental fluctuations. Calcium signals are converted into biological responses by calcium sensors such as calmodulin, a calcium-binding protein conserved in all eukaryotes. CML9, a calmodulin-related protein, was recently identified as a regulatory component of plant responses against pathogens and the control of germination by abscisic acid in Arabidopsis thaliana. To identify the mechanisms by which CML9 exerts this role, searches for CML9-binding proteins allowed to isolate proteins with diverse functions and, PRR2 a previously uncharacterized transcription factor was further studied. Analysis of CML9/PRR2 binding properties revealed a specific physical interaction between the two proteins in plant cells. Through the characterization of mutants with reduced levels in PRR2 expression or lacking CML9 function, the two proteins were found to play similar roles in defence responses and the control of germination, thus providing evidence for a new calcium signalling pathway associated to these physiological contexts

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Marcel, Dominique. "Récepteurs centraux des benzodiazépines : distribution et caractérisation par radioautographie des sites de liaison d'un agoniste, et d'un agoniste partiel chez le rat : mise en évidence de systèmes de régulation distincts entre deux molécules." Paris 6, 1986. http://www.theses.fr/1986PA066328.

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Abstract:

L'étude de la distribution des sites de liaison des benzodiazépines a été réalisée dans le système limbique du rat. L'analyse anatomique précise de la densité de ces sites a révélé une distribution particulière de leur densité au niveau du cortex cingulaire qui distingue une région antérieure (à densité élevée) et une région postérieure (à densité plus faible). Les deux ligands étudiés présentent une distribution globalement similaire.

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Beurdeley, Marine. "Etude de la signalisation par transfert d'homéoprotéine à deux étapes de la maturation du système visuel : la mise en place de la topographie rétine-tectum chez le poulet et le xénope : la régulation de la période critique pour la vision binoculaire chez la souris." Paris 6, 2009. http://www.theses.fr/2009PA066763.

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Bobik, Christine. "Génomique de la fixation de l’azote chez Sinorhizobium meliloti : analyse du régulon FixLJ." Toulouse 3, 2006. http://www.theses.fr/2006TOU30149.

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Abstract:

En passant de la vie libre à la symbiose, la bactérie Sinorhizobium meliloti subit une différenciation irréversible en bactéroide fixateur d’azote. Une approche transcriptomique originale nous a permis d’identifier de nouveaux gènes candidats pour l’étude des étapes successives de cette différenciation. Ainsi, nous avons mis en évidence une centaine de gènes préférentiellement exprimés au cours des étapes symbiotiques tardives, parmi lesquels les gènes nif et fix essentiels à la fixation d’azote et régulés par le système à deux composants FixLJ. Nous avons identifié puis caractérisé le régulon FixJ et montré que FixJ est un régulateur majeur de la symbiose et de la vie libre en condition microaérée. FixJ est impliqué dans diverses fonctions biologiques. Parmi les nouvelles cibles de FixJ nous en avons identifié une essentielle à la symbiose
Transition of Sinorhizobium meliloti from free-living to symbiotic life is associated with an irreversible differentiation into nitrogen fixing bacteroïds. An original transcriptomic approach allowed us to identify new gene candidates to study successive stages of differentiation. Thus, we found about a hundred genes preferentially expressed during late symbiotic stages, among them nif and fix genes essential to nitrogen fixation and regulated by the FixLJ two-component system. We identified and characterised the FixJ regulon and showed that FixJ is a main regulator of both symbiotic and free-living microoxic conditions. FixJ is involved in various biological functions. Among new FixJ targets we found one which is essential to symbiosis

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Diomande, Sara Esther. "Adaptation au froid de la bactérie pathogène Bacillus cereus : étude de mécanismes impliqués et exploitation de la diversité génétique." Thesis, Avignon, 2014. http://www.theses.fr/2014AVIG0666/document.

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Abstract:

Bacillus cereus sensu stricto (ss) est un pathogène alimentaire majeur représentant la 2e cause de toxiinfectionalimentaire en France en 2012. Cette espèce fait partie du groupe Bacillus cereus sensu lato (sl)constitué d’espèces ubiquitaires génétiquement très proches et incluant d’autres pathogènes comme B.anthracis, B. thuringensis et B. cytotoxicus. Les souches de B. cereus sl sont d’autre part réparties en septgroupes phylogénétiques présentant des gammes de température de croissance variées et caractérisés partrois thermotypes principaux: thermotolérants, mésophiles, psychrotolérants. L’adaptation au froid dessouches B. cereus ss est un mécanisme clé car il conditionne sa capacité à se développer dans les alimentsréfrigéré pour atteindre des doses qui peuvent être dangereuse pour les consommateurs. Le but de cetteétude a été d’étudier les mécanismes moléculaires impliqués dans l’adaptation au froid de la diversité desouches représentant B. cereus sl.Nous avons mis en évidence que les gènes codant pour le système à deux composants CasK/R sontsurexprimés à basse température. CasK/R s’est révélé être un système générique d’adaptation de B. cereussl au froid, car son rôle a été mis en évidence lors de l’étude de quatre souches de thermotypes différents etleurs mutants isogéniques ΔcasK/R respectifs. Une étude transcriptomique réalisée sur une souche ATCC14579 et son mutant ΔcasK/R a révélé que seize des gènes différentiellement exprimés en début de phaseexponentielle et en phase stationnaire, à basse température, codent pour des protéines impliquées dans lemétabolisme des acides gras. Nous avons mis en évidence le rôle de CasK /R dans la modification de lacomposition en acides gras membranaires via une augmentation de la proportion en acides gras insaturéslors de la croissance de B. cereus au froid. Par ailleurs, le gène codant pour la désaturase DesA,principalement responsable des insaturations des acides gras à basse température est régulée positivementpar CasK/R au froid.Nous avons également démontré que les gènes casK/R sont organisés en opéron avec un gène codant pourun régulateur RpiR-like. De manière originale, cet opéron est négativement régulé par CasK/R à bassetempérature en phase stationnaire. Le promoteur individuel du rpiR est réprimé à basse température maisaussi à température optimale de croissance, ce qui suggère un rôle de CasK/R, même à températureoptimale
Bacillus cereus sensu stricto (ss) is a major foodborne pathogen representing the second cause of foodpoisoning in France in 2012. This species belongs to Bacillus cereus sensu lato (sl) consisting of ubiquitousspecies genetically close-related and including other pathogens such as B. anthracis, B. thuringiensis and B.cytotoxicus. The strains of B. cereus sl are divided into seven phylogenetic groups with various growthtemperature ranges and characterized by three main thermotypes: thermotolerant, mesophilic,psychrotolerant. The B. cereus ss cold adaptation is a key mechanism because it determines B. cereusability to grow in refrigerated foods and achieve doses that can be dangerous to consumers. The aim of thisstudy was to study the molecular mechanisms involved in the cold adaptation of strains representing B.cereus sl diversity.We demonstrated that the genes encoding the two component system CasK/R are overexpressed at lowtemperature. CasK/R was found to be a generic mechanism for B. cereus sl cold adaptation as its role washighlighted in the study of four strains with different thermotypes and their respective isogenic mutantsΔcasK/R. A transcriptomic study on a B. cereus ATCC 14579 strain and its ΔcasK/R mutant strain revealedthat sixteen of the genes differentially expressed in both early log phase and stationary phase at lowtemperature encode proteins involved in the fatty acids metabolism. We showed the role of CasK/R in themodification of the membrane fatty acid composition via an increase of the proportion of unsaturated fattyacids during growth of B. cereus at low temperature. Furthermore, the gene encoding the desaturase DesA,mainly responsible of the fatty acids unsaturation at a low temperature is upregulated by CasK/R at lowtemperature.We also demonstrated that casK/R genes were organized in operon with a gene encoding a RpiR-likeregulator. Interstingly,, this operon is negatively regulated by CasK/R at low temperature in the stationaryphase. The individual rpiR promoter is repressed by CasK/R at low temperature but also optimal growthtemperature, suggesting also a role for CasK/R at optimal temperature

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Boudes, Marion. "Etude structurale et fonctionnelle d’acteurs de la transformation génétique naturelle de Streptococcus pneumoniae." Thesis, Paris 11, 2011. http://www.theses.fr/2011PA114845.

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Streptococcus pneumoniae est la cause principale de pneumonies, otites, méningites et septicémies. La transformation génétique naturelle constitue l’élément clé de son adaptation aux changements environnementaux. Elle s’effectue par intégration d’ADN d’origine externe dans le chromosome de la bactérie, et a lieu pendant un état physiologique particulier appelé compétence.Mon travail de thèse a consisté à étudier les acteurs principaux de la régulation de la compétence (ComD, ComE) et les protéines impliquées dans la prise en charge, le traitement de l’ADN transformant et la recombinaison (DprA, RecA). J’ai notamment résolu la structure du facteur de transcription ComE par cristallographie aux rayons X, et réalisé une étude fonctionnelle de sa fixation sur un de ses promoteurs. Les résultats obtenus ont permis de proposer un mécanisme selon lequel la dimérisation induite par la phosphorylation de ComE, couplée à sa fixation sur la séquence promotrice d’ADN, provoquerait une courbure de l’ADN. Cette courbure permettrait la fixation de l’ARN polymérase, activant ainsi la transcription des gènes nécessaires à la mise en place de la compétence
Streptococcus pneumoniae is the leading cause of community-acquired infections worldwide. The natural genetic transformation is the key to its adaptation to environmental changes. It takes place with the integration in its chromosome of exogenous DNA, during a physiological state called competence.During my thesis I have focused on the main actors of competence regulation (ComD, ComE) and on proteins involved in exogenous DNA processing and recombination (DprA, RecA). In particular, I have solved the structure of the transcriptional activator ComE by X-ray crystallography, and carried out a functional study of its binding to its promoter. The results obtained allowed us to propose a mechanism regarding the transcriptional activation by ComE of the genes necessary for the set up of the competence : the phosphorylation-induced dimerization, coupled to the binding of ComE to its DNA promoter, would curve the DNA and allow the binding of the RNA polymerase

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Scornec, Hélène. "Identification des gènes impliqués lors de l'établissement de Lactobacillus casei dans l'intestin et caractérisation de l'opéron LSEI_0219-0221." Thesis, Dijon, 2014. http://www.theses.fr/2014DIJOS088.

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Abstract:

Chez les bactéries en contact direct avec leur milieu, la transcription des gènes et la synthèse des protéines sont régulées de manière efficace à chaque changement des paramètres environnementaux afin de permettre la survie cellulaire. Dans le cas des bactéries commensales de l’intestin, ces régulations doivent aussi permettre les interactions symbiotiques et la colonisation dont les mécanismes moléculaires, encore peu connus, sont probablement liés, entre autres, à la surface des bactéries (molécules exposées et sécrétées…). Lactobacillus casei, bactérie commensale, possède environ 330 gènes prédits comme intervenant dans la composition et la fonctionnalité de la surface cellulaire. Afin d’avoir une vue globale de la totalité des gènes qui interviennent dans l’établissement de L. casei dans l’intestin, une approche de génétique inverse a été réalisée. Pour cela, une banque de mutants aléatoires étiquetés de L. casei par « Signature-Tagged Mutagenesis » a été créée puis annotée et réorganisée grâce au séquençage des régions d’insertion du transposon. Les mutants ont été criblés quant à leur capacité à s’établir dans l’anse iléale ligaturée de lapin et quantifiés par qPCR. Parmi les 47 gènes identifiés comme étant impliqués dans l’établissement in vivo, trois gènes en opéron codant pour un système à deux composants et une « penicillin-binding protein » ont été caractérisés. Ces trois gènes sont impliqués dans la modulation de la surface cellulaire et plus particulièrement dans la régulation des hydrolases du peptidoglycane qui sont nécessaires à la protection de la bactérie dans l’environnement intestinal
In bacteria which are in direct contact with their environment, genes transcription and proteins synthesis are efficiently regulated at each change of environmental parameters to allow cell survival. For intestinal commensal bacteria, these regulations must also allow symbiotic interactions and colonization whose molecular mechanisms, so far little known, are probably related, among others, to the bacteria surface (molecules exposed and secreted…). Lactobacillus casei, a commensal bacterium, has about 330 predicted genes involved in the composition and functionality of the cell surface. To have a global view of the whole genes involved in the establishment of L. casei in the gut, a reverse genetics approach was performed. For that, a library of L. casei random labeled-mutants by Signature-Tagged Mutagenesis was generated then annotated and reassembled thanks to the sequencing of transposon insertion sites. Mutants were screened for their ability to establish themselves in the rabbit ligated ileal loop and quantified by qPCR. Among the 47 genes identified as involved in the in vivo establishment, three genes in an operon encoding a two-component system and a penicillin-binding protein were characterized. These three genes are involved in the cell surface modulation and particularly in the regulation of peptidoglycan hydrolases which are required for the bacteria protection in the intestinal environment

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Manat, Guillaume. "Etude fonctionnelle des undécaprényl-pyrophosphate phosphatases BacA et LpxT, enzymes membranaires impliquées dans la biogenèse de l’enveloppe bactérienne." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016SACLS098.

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Chez les bactéries, l’undécaprényl-phosphate (C55-P) est utilisé comme transporteur lipidique de sous-unités glycanes à travers la membrane plasmique. Après la synthèse de son précurseur (C55-PP) par UppS, ce dernier doit être déphosphorylé. Le transfert final des sous-unités glycanes sur une molécule acceptrice du côté périplasmique libère également du C55-PP qui va être déphosphorylé pour être recyclé. Quatre C55-PP phosphatases membranaires ont été identifiées chez E. coli : trois enzymes appartenant à la famille des PAP2 (PgpB, YbjG et LpxT) et une protéine appartenant à une nouvelle famille de phosphatases (BacA). Au cours de cette étude, nous avons caractérisé les propriétés biochimiques et la topologie membranaire de BacA. Les conditions optimales de son activité (pH, détergent, cations, température) ont été déterminées et une étroite spécificité de substrats, avec une préférence pour le C55-PP, a été observée. Trois résidus essentiels à son activité, Glu21, Ser27 et Arg174, ont été identifiés par mutagénèse, nous permettant de proposer un mécanisme catalytique basé sur l’attaque nucléophile du C55-PP par un résidu sérine. La topologie membranaire de BacA, déterminée expérimentalement à l’aide de fusions de protéines, n’a validé aucun des modèles in silico précédemment proposés. Ainsi, BacA comprend 7 segments transmembranaires et présente deux larges boucles périplasmiques portant les résidus hautement conservés du site actif. Nos résultats démontrent que toutes les C55-PP phosphatases d’E. coli identifiées à ce jour (BacA et PAP2) catalysent la déphosphorylation du C55-PP du même côté de la membrane plasmique (côté périplasmique), nous interrogeant sur l’identité de l’enzyme catalysant la déphosphorylation du C55-PP synthétisé de novo. LpxT est une PAP2 qui possède une activité kinase assurant le transfert du phosphate β du C55-PP sur une molécule de lipide A, pour former du lipide A-1-PP. Nous avons cartographié par mutagénèse dirigée le site actif de LpxT et mis en évidence l’importance d’une triade catalytique caractéristique des PAP2 (His150, His190, Asp194) et d’autres résidus spécifiques à LpxT et ses proches homologues. L’activité de LpxT est inhibée par un petit peptide, PmrR, dont l’expression est sous contrôle du système à deux composants PmrA-PmrB. Notre étude a montré que cette inhibition intervenait via une interaction directe entre ces deux partenaires. Nous montrons que l’induction du système PmrA-PmrB conduit à une résistance à la polymyxine B (peptide antimicrobien cationique) et à une sensibilité au déoxycholate (composant majeur de la bile) et que la modification catalysée par LpxT produit un effet opposé. La résistance à la polymyxine B est corrélée à la force des signaux induisant le système PmrA-PmrB, mais également le système PhoP-PhoQ et nous avons clairement identifié les signaux nécessaires à cette résistance chez E. coli
In bacteria, the undecaprenyl-phosphate (C55-P) is used as a lipid carrier of glycans subunits across the plasma membrane. After synthesis of its precursor (C55-PP) by UppS, this latter must be dephosphorylated. The transfer of the glycans subunit onto a final acceptor molecule at the periplasmic side also releases C55-PP that will be dephosphorylated to be recycled. Four C55-PP membrane phosphatases have been identified in E. coli : three enzymes belonging to the PAP2 family (PgpB, YbjG and LpxT) and a protein belonging to a new family of phosphatases (BacA).In this study, we characterized the biochemical properties and membrane topology of BacA. The optimal conditions for its activity (pH, detergent, cation, temperature) were determined and narrow substrate specificity, with a preference for the C55-PP, was observed. Three essential residues to its activity, Glu21, Ser27 and Arg174 were identified by mutagenesis, allowing us to propose a catalytic mechanism based on the nucleophilic attack of the C55-PP by a serine residue. The membrane topology of BacA determined experimentally using protein fusions did not validated previous in silico models. Thus, BacA has 7 transmembrane segments and contains in particular two large periplasmic loops carrying the highly-conserved active site residues. Our results demonstrate that all C55-PP phosphatases of E. coli identified to date (BacA and PAP2) catalyze the dephosphorylation of C55-PP on the same side of the plasma membrane (periplasmic side), questioning us about the identity of the enzyme catalyzing the dephosphorylation of C55-PP synthesized de novo. LpxT is a PAP2 enzyme with a specific kinase activity, transferring the β-phosphate group of C55-PP on a molecule of lipid A, to generate lipid A-1-PP. We mapped, by directed mutagenesis, the active site of LpxT and highlighted the importance of a catalytic triad characteristic to the PAP2 enzymes (His150, His190, Asp194) and other specific residues of LpxT and its closer homologues. The activity of LpxT is inhibited by a small membrane peptide, called PmrR, whose expression is under the control of the two-component system PmrA-PmrB. Our study showed that this inhibition occurred via a direct interaction between these two partners. We showed that the induction of PmrA-PmrB system leads to resistance to the polymyxin B (cationic antimicrobial peptide) and sensitivity to deoxycholate (component major bile) and that the modification catalyzed LpxT produces an opposite effect. The robustness of the resistance to the polymyxin B is connected to the force of the signals inducing PmrA-PmrB system, but also the system PhoP-PhoQ and we clearly identified the signals needed to this resistance in E. coli

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Dahyot, Sandrine. "Contribution à la compréhension des mécanismes moléculaires impliqués dans la virulence de Staphylococcus lugdunensis." Thesis, Normandie, 2019. http://www.theses.fr/2019NORMR046/document.

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Abstract:

Nos travaux ont cherché à mieux comprendre les mécanismes à l’origine de la virulence de Staphylococcus lugdunensis, espèce au pouvoir pathogène proche de celui de Staphylococcus aureus. Nous avons procédé à la première caractérisation fonctionnelle chez cette espèce d’un système à deux composants, LytSR. Ce système s’est révélé impliqué dans le contrôle de processus métaboliques majeurs et dans la virulence. Il est en effet impliqué dans la formation de biofilm, probablement en lien avec le contrôle exercé sur la mort cellulaire. LytSR est de plus impliqué dans la pathogenèse des infections à S. lugdunensis, comme démontré dans le modèle d’infection du nématode Caenorhabditis elegans. Pour mieux caractériser et suivre la diffusion de clones prédominants chez cette espèce, nous avons dans un deuxième volet développé trois nouvelles méthodes de typage (MLVA, TRST et fbl-typing), reposant sur le polymorphisme de séquences répétées en tandem. Ces méthodes se sont révélées très discriminantes, permettant la définition de nouveaux génotypes chez cette espèce clonale. Ces outils sont à ce titre très prometteurs pour des études micro- comme macro-épidémiologiques chez S. lugdunensis, le fbl-typing apparaissant à bien des égards comme l’outil utilisable en première ligne (http://fbl-typing.univ-rouen.fr/). Enfin, nous avons montré que la variabilité de la liaison de S. lugdunensis au fibrinogène in vitro peut être en partie expliquée par des variations génétiques de fbl
Our work has sought to better understand mechanisms involved in Staphylococcus lugdunensis virulence, a species whose pathogenicity is close to that of Staphylococcus aureus. We performed the first functional characterization of a two-component regulatory system, LytSR, in this species. This system has been shown to be involved in the control of major metabolic processes and in virulence. It is indeed involved in biofilm formation, probably in connection with the control of cell death. LytSR is furthermore implicated in the pathogenesis of S. lugdunensis infections, as demonstrated in the infection model of the nematode Caenorhabditis elegans. To better characterize and monitor the diffusion of predominant clones in this species, we have in a second part developed three new typing methods (MLVA, TRST and fbl-typing), based on the polymorphism of variable number of tandem repeats. These methods were highly discriminant, allowing the definition of new genotypes in this clonal species. These tools are very promising for micro- and macro-epidemiological studies in S. lugdunensis, fbl-typing appearing in many ways as the frontline tool (http://fbl-typing.univ-rouen.fr/). Finally, we have shown that the variability of the binding of S. lugdunensis to fibrinogen in vitro can be partly explained by some fbl genetic variations

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Bolard, Arnaud. "Identification of novel regulatory pathways involved in non-enzymatic resistance to aminoglycosides in Pseudomonas aeruginosa." Thesis, Bourgogne Franche-Comté, 2019. http://www.theses.fr/2019UBFCE006/document.

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Abstract:

Les antibiotiques sont des molécules incontournables dans le traitement des infections bactériennes. L’émergence et la dissémination de la résistance aux antibiotiques chez la pathogène opportuniste Pseudomonas aeruginosa, ont amené l’Organisation Mondiale de la Santé à déclarer indispensable le développement de nouvelles approches thérapeutiques pour lutter contre cette bactérie. Bien que certaines alternatives aient été envisagées, la préservation de l’activité d’antibiotiques majeurs tels que les aminosides et la colistine est primordiale. La caractérisation des mécanismes de résistance à ces médicaments est nécessaire pour la mise au point de nouvelles molécules et mieux prendre en charge les patients. Dans ce contexte, nous montrons que des mutations dans le gène fusA1 (codant le facteur d’élongation EF-G1A) et dans l’opéron pmrAB (système à deux composants PmrAB) entrainent une augmentation de la résistance aux aminosides chez des mutants isolés au laboratoire et des souches issues de patients, atteints ou non, de mucoviscidose. Certaines substitutions d’acide aminé dans EF-G1A accroissent les niveaux de résistance de 2 à 16 fois aux quatre sous-classes d’aminosides. Par ailleurs, des changements d’acide aminé dans le système à deux composants PmrAB activent l’expression des gènes PA4773-PA4774-PA4775, et la production de norspermidine et de spermidine. La synthèse de ces polyamines va de pair avec une baisse de 4 à 16 fois de la sensibilité aux aminosides à noyan 2-désoxystreptamine bisubstitué en 4,6 (gentamicine, amikacine et tobramycine). De plus, il apparaît que la résistance des mutants pmrB à la colistine est en partie dépendante de la pompe d’efflux MexXY(OprM), un système impliqué dans la résistance naturelle, adaptative ou acquise aux aminosides. Enfin, nous montrons que les mutants pmrB surproduisent des alcaloïdes contenant un motif azétidine, par une voie de synthèse non-ribosomale et dépendante du quorum sensing. Ces alcaloïdes diminuent la virulence de P. aeruginosa dans le modèle Galleria mellonella
Antibiotics are invaluable drugs to combat bacterial infections. Emergence and spread of antibiotic resistance in the opportunistic pathogen Pseudomonas aeruginosa have led the World Health Organization to consider as a crucial priority the development of new therapeutic approaches to fight this bacterium. In addition to other alternatives, preservation of activity of major antibiotics such as aminoglycosides and colistin is primordial. Consequently, characterization of the resistance mechanisms to these drugs is a prerequisite to design novel molecules, and improve patient care. In this context, we show that mutations in gene fusA1 (encoding elongation factor EF-G1A) and in operon pmrAB (two-component system PmrAB) lead to an increased resistance to aminoglycosides in in vitro-selected mutants and strains isolated from cystic fibrosis (CF) and non-CF patients. Certain amino acid substitutions in EF-G1A confer a 2- to 16-fold increased resistance to the four aminoglycoside subclasses. On the other hand, amino acid variations in two-component system PmrAB activate the expression of genes PA4773-PA4774-PA4775, and production of norspermidine and spermidine. This upregulated polyamine biosynthesis is associated with a 4- to 16-fold decreased susceptibility to 4,6-di-substituted deoxystreptamine aminoglycosides (gentamicin, amikacin and tobramycin). Moreover, our work reveals that the acquired resistance of pmrB mutants to colistin partially depends upon pump MexXY(OprM), a system that otherwise mediates intrinsic, adaptive and acquired resistance to aminoglycosides. Finally, we show that pmrB mutants overproduce azetidine-containing alkaloids by a quorum-sensing-regulated, nonribosomal peptide synthetase pathway. These alkaloids impair the virulence of P. aeruginosa in a Galleria mellonella infection model

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Kobir, Ahasanul. "Physiological roles of Eukaryotic Hanks type Ser/Thr kinase in transition to stationary phase in Bacillus subtilis." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00911812.

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Abstract:

Bacillus subtilis is the model organism for low GC Gram-positive bacteria and is of great biotechnological interest. Protein phosphorylation is an important regulatory mechanism in bacteria and it has not been extensively studied yet. Recent site-specific phosphoproteomic studies identified a large number of novel serine/threonine phosphorylation sites in B. subtilis, including a) two transition phase global gene regulators DegS and AbrB and b) RecA, that plays a major role in double-strand break repair and DNA recombination. .B. subtilis disposes of several putative Ser/Thr kinases like PrkA, YbdM, YabT and a characterizd kinase PrkC, but very few physiological substrates for these have been defined so far. In vitro phosphorylation assays were used to identify which of these kinases were able to phosphorylate DegS, RecA and AbrB. DegS phosphorylation on serine 76 by the kinase YbdM influenced its activity towards DegU both in vitro and in vivo, and expression of DegS S76D( on replacing serine to aspartate) in B. subtilis perturbed cellular processes regulated by the DegS/DegU two component system. This suggests a link between DegS phosphorylation at serine 76 and the level of DegU phosphorylation, establishing this post-translational modification as an additional trigger for this two-component system. At the onset of sporulation, B. subtilis expresses an unusual serine/threonine kinase YabT, which exhibits a septal localization and is activated by non-sequence-specific DNA binding. Activated YabT phosphorylates RecA at the residue serine 2, which in turn promotes the formation of RecA foci at the onset of spore development. On the other hand, non-phosphorylatable RecA or inactivated YabT lead to reduced spore formation in the presence of DNA lesions . This suggests a functional similarity between B. subtilis developmental stage dependent RecA phosphorylation and its eukaryal homologous Rad51 phosphorylation, which leads to its recruitment to the lesion sites. We therefore proposed that RecA phosphorylation serves as an additional signal mechanism that promotes focus formation during spore development. AbrB is phosphorylated by YabT, YbdM and PrkC in vitro and AbrB phosphorylation leads to reduced affinity for its target DNA and abolished binding cooperativity in vitro and in vivo. Expression of the phosphomimetic AbrB-S86D or of the non-phosphorylatable AbrB-S86A mutant protein in B. subtilis disturbed some stationary phase phenomena such as exoprotease production, competence and the onset of sporulation, probably by deregulation of AbrB-target genes and operons. We therefore, proposed that AbrB phosphorylation as an additional regulatory mechanism needed to switch off this ambiactive gene regulator during the transition phase.

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Murret-Labarthe, Claudie. "Caractérisation des systèmes à deux composantes chez Salmonella enterica sérovar Typhi." Thèse, 2018. http://hdl.handle.net/1866/21377.

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Dissertations / Theses on the topic 'Système de régulation à deux composants'

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