Investigation de la réplication et du rôle du (p)ppGpp chez Brucella abortus

PhD thesis defended by Mathilde VAN DER HENST (Prof. Xavier DE BOLLE) - 15/11/2019
Promoter

Prof. Xavier DE BOLLE, UNamur, Research Unit in Biology of Microorganisms (URBM)

Jury

Régis HALLEZ (UNamur), président; Xavier DE BOLLE (UNamur), promoteur et secrétaire; Justine COLLIER (Université de Lausanne, Suisse); Laurence VAN MELDEREN (ULB); Stephan KÖHLER (Institut de Recherche en Infesctiologie de Montpellier, France)

Summary

Brucella abortus est une bactérie intracellulaire responsable de la Brucellose, une anthropo-zoonose largement répandue dans le monde. Cette maladie impacte principalement les mammifères, et l’Humain est généralement considéré comme un hôte accidentel. Comme chez toutes les espèces bactériennes, le cycle cellulaire et plus particulièrement la réplication de l’ADN sont des processus finement régulés chez B. abortus.

L’étude du cycle cellulaire a montré que les bactéries en phase G1 sont plus internalisées dans les cellules hôtes que les bactéries en phase S ou G2, et constituent donc une forme préférentielle pour l’infection. De plus, cette étude a révélé que B. abortus présente un processus d’infection biphasique, caractérisé par une première étape non proliférative où la bactérie est bloquée en G1, et une deuxième phase où la bactérie a atteint le réticulum endoplasmique, redémarre son cycle cellulaire et peut ainsi proliférer activement. Ces résultats démontrent l’existence d’un lien direct entre le cycle cellulaire et la virulence de B. abortus.

Dans le but d’en apprendre davantage sur les mécanismes impliqués dans la régulation de la réplication nous avons basé nos recherches sur des acteurs connus pour réguler la réplication chez les modèles Escherichia coli et Caulobacter crescentus, et qui sont conservés chez B. abortus. Plus particulièrement, l’étude de l’impact du (p)ppGpp a révélé que cette alarmone joue non seulement un rôle dans le contrôle de la réplication chez B. abortus, mais qu’elle serait également impliquée dans la virulence de ce pathogène. Effectivement, la surproduction de (p)ppGpp induit un défaut de croissance et de réplication ce qui reflète un retard général du cycle cellulaire. De plus, le (p)ppGpp semble important pour l’établissement du processus d’infection, puisque des mutants incapables de produire cette alarmone ou dont la concentration en (p)ppGpp est déplétée présentent une forte atténuation pendant l’infection.