Thesis--University of Florida. / Description based on print version record. Typescript. Vita. Includes bibliographical references (leaves 142-145).

Proefschrift Rijksuniversiteit Groningen. / Auteursnaam op omslag: Henk Bolhuis. Datum laatste controle: 14-11-1996. Met bibliogr., lit. opg. - Met samenvatting in het Nederlands.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2007-2008. / Lactococcus lactis transforme le lait en produits fermentes, mais parfois des bactériophages virulents peuvent altérer ce processus. Les phages de l'espèce 936 de L. lactis sont principalement retrouvés dans l'industrie de la transformation du lait. Une meilleure compréhension de leurs mécanismes évolutifs pourrait permettre un meilleur contrôle de cette espèce de phages. Dans ce travail, l'analyse de six phages de l'espèce 936 infectant la même souche industrielle de L. lactis et isolés dans la même fromagerie québécoise a été effectuée. Le séquençage complet de leur génome à ADN, une identification des protéines structurales ainsi que des hybridations de type ADN-ADN ont été réalisées. Après analyses comparatives, deux phages se sont révélés à 100% identiques et ce, même s'ils ont été isolés à 14 mois d'intervalle. De plus, aucun ADN des phages à l'étude n'a été retrouvé dans le génome des bactéries hôtes. Ces résultats suggèrent que ces phages sont capables de persister dans une usine et de s'échanger du matériel génétique entre eux.

L’utilisation de mécanismes anti-phages est l’une des stratégies pour prévenir et contrôler la contamination par les bactériophages qui peuvent causer des pertes importantes pour l’industrie de la transformation laitière. AbiQ est un mécanisme d’avortement de l’infection phagique de type toxine-antitoxine (type III) isolé d’une souche de Lactococcus lactis. Des études précédentes ont démontrées que la toxine ABIQ (protéine) coupe son antitoxine (ARN non codant) in vivo, et que la protéine virale ORF38 du lactophage P008 joue un rôle essentiel dans l’activité anti-phage. Dans cette étude, nous nous sommes intéressés au mode d’action d’AbiQ via trois objectifs spécifiques : caractériser l’effet de différentes mutations de l’antitoxine, analyser le comportement viral et cellulaire en présence d’AbiQ et définir le rôle de la cible/activateur viral ORF38. Nos résultats démontrent qu’il est possible d’optimiser l’efficacité anti-phage par modification de l’antitoxine et suggèrent que l’ORF38 interagit avec l’ARN antitoxine permettant la libération de la toxine. / Antiphage mechanisms represent one of the strategies available to prevent or control contamination by virulent phages, which are a major risk of fermentation failure in the dairy industry. The lactococcal phage abortive infection system AbiQ belongs to type III toxin-antitoxin system. It has been previously demonstrated that the toxin ABIQ (protein) cleaves his antitoxin (non-coding RNA) in vivo, while the protein ORF38 from phage P008 plays an essential role in the antiphage activity. In this study, we investigated the mode of action of AbiQ through three specific objectives: describe the effect of specific modifications in the antitoxin, analyse the viral and cellular behaviours in presence of AbiQ and determine the role of the phage P008 target/activator ORF38. Our results show that we can optimise the antiphage activity of AbiQ through mutation in the antitoxin and suggest that ORF38 can bind the antitoxin RNA to favour the release of the toxin.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2013-2014. / Bactéries et phages sont en perpétuelle compétition dans l’environnement et évoluent conjointement. Plusieurs mécanismes ont été développés de part et d’autre pour maintenir un état d’équilibre. D’un côté, les phages sont des entités qui se répliquent efficacement et rapidement en parasitant leur bactérie hôte. D’un autre côté, les bactéries ont acquis des mécanismes de résistance aux bactériophages tels que les systèmes d’avortement de l’infection (Abi) pour limiter l’infection et la propagation des phages dans les populations bactériennes. Plus spécifiquement, le système antiphage AbiQ a été isolé de la bactérie Lactococcus lactis. Cette dernière est utilisée pour la production de divers produits laitiers fermentés. Malgré cet environnement contrôlé, des phages peuvent perturber les fermentations s’ils sont présents dans le lait et les usines. Il n’est donc pas surprenant que cette bactérie possède des systèmes contre ces envahisseurs. Le système antiphage AbiQ serait similaire à un mécanisme de type toxine-antitoxine (TA), mais son fonctionnement demeure jusqu’à maintenant inconnu. Au cours de ce projet de doctorat, trois objectifs ont été poursuivis afin de comprendre la relation entre la bactérie Lactococcus lactis et ses phages. Dans un premier temps, le génome du phage 949, un membre d’un groupe rare de lactophages portant son nom, a été séquencé et caractérisé. Une comparaison de tous les génomes de phages infectant L. lactis a été réalisée afin de confirmer la classification actuelle. Dans un deuxième temps, le mode d’action toxine-antitoxine du système AbiQ de L. lactis a été approfondi. Pour ce faire, des expériences ont été réalisées afin de démontrer que ce système est un mécanisme de type TA composé d’une antitoxine d’ARN et d’une toxine protéique avec une activitée ribonucléase. Dans un troisième temps, l’effet d’AbiQ sur la réplication des phages a été évalué. En isolant des phages mutants ayant la capacité de contourner le mécanisme, des cibles phagiques potentielles du système AbiQ ont été identifiées. Comprendre la relation phage-hôte est la clé pour le développement de bactéries résistantes aux phages dans un contexte de production industrielle ou pour limiter l’apparition de résistance aux phages lors du traitement des infections bactériennes par la thérapie phagique. / Bacteria and phages are continuously challenging each other and evolve in most ecosystems. Many strategies have been adapted by both of them to reach an equilibrium state. On one side, phages can infect efficiently and rapidly their bacterial host. On the other side, bacteria have acquired antiphage mechanisms to resist phage infection and limit their propagation such as abortive infection mechanisms (Abi). Specifically, the AbiQ antiphage system was isolated from Lactococcus lactis. This bacterium is used to produce an array of fermented dairy products. Even if this environment is tightly controlled, phages are ubiquitous in milk and in factories, and they can affect fermentations. The AbiQ antiphage system ressembles to a toxin-antitoxin (TA) system, but its mode of action is still unknown. In this study, three objectives were persued in order to better understand the relationship between Lactococcus lactis and its phages. First, the phage 949 genome, a member of a rare lactophage group that bears its name, was sequenced and characterized. A genome comparison of all lactococcal phages sequenced to date was done to confirm the current phage classification. In the second objective, we have confirmed that AbiQ is indeed a toxin-antitoxin system. Experiments were performed to demonstrate that this TA mechanism is composed of a RNA antitoxin and a protein toxin with ribonuclease activity. In the third objective, the effect of AbiQ on the phage replication was evaluated. By isolating phage mutants able to escape the mechanism, different phage targets were identified. Understanding the phage-host relationships is the key to develop efficient tools to reduce phage infection in industrial settings or to limit the development of phage resistance in other applications such as in phage therapy.

No description available.

No description available.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2012-2013. / Lactococcus lactis est une bactérie largement utilisée par l'industrie laitière et sa sensibilité à des bactériophages virulents a une importance économique considérable. La caractérisation de ces phages est donc essentielle pour mieux comprendre leur fonctionnement afin de les contrôler. À ce jour, aucune technique fiable pour modifier génétiquement des lactophages virulents n’est disponible. Une des avenues possibles est l’utilisation d’une approche de génie génétique faisant appel à des recombinases de phages, le recombineering. Ce projet de maîtrise visait le développement d’un système de recombineering pour les lactophages virulents. Les expériences in vivo chez L. lactis ont montré que les recombinases Sak et Sak3 n’étaient pas appropriées pour faire du recombineering. Curieusement, quelques recombinants ont été obtenus indépendamment des recombinases, probablement par un processus encore mal compris appelé oligo-recombinaison. Ce mécanisme n’avait pas encore été observé chez une bactérie à Gram positif et a aussi été efficace pour construire des lactophages mutants. / Lactococcus lactis is a widely used bacterium by the dairy industry and its sensitivity to virulent bacteriophages has an important economic relevance. Thus, the characterization of these phages is needed to better understand their mecanism of infection and to control them. Currently, no reliable tool is available to genetically modify virulent lactococcal phages. A possible approach is a genetic engineering method called recombineering which relies on the use of phage recombinases. The aim of this M. Sc. Project was to develop a recombineering system for virulent phages infecting L. lactis. In vivo experiments have shown that recombinases Sak and Sak3 were not efficient for recombineering. Interestingly, a few recombinants were obtained independantly of these recombinases, probably by the uncharacterized process named oligo-recombination. This mechanism had not been observed yet in a Gram-positive bacterium, and it has also been efficient to produce lactococcal phage mutants.

Lactococcus lactis est une bactérie lactique très utilisée pour la fabrication de divers fromages. Cependant, cette bactérie est susceptible aux bactériophages qui peuvent causer sporadiquement des problèmes de fermentation. À cause de ces problèmes, les phages de L. lactis sont les plus étudiés après les entérophages. Néanmoins, bien des notions restent vagues au sujet de l’évolution et la biologie de ceux-ci, et ceci est particulièrement saillant pour les systèmes anti-phages. Au cours de ce projet, trois différents aspects de la biologie ces phages ont été abordés : leur diversité génétique, leur évolution, et les mécanismes anti-phages. Le séquençage du génome du phage P335 a permis de démontrer l’hétérogénéité des membres du groupe du même nom ainsi que de détecter l’émergence de sous-groupes à l’intérieur de celui-ci. De plus, un module de gènes morons a été identifié. Ces gènes possèdent de l’homologie avec des séquences provenant de prophages appartenant à d’autres taxons. Le second objectif a démontré la plasticité génétique des phages du groupe P335 et leur évolution en présence de deux mécanismes de résistance aux phages de type Abi. Un phage du groupe P335 a échangé jusqu’à 79% de son génome pour devenir résistant aux systèmes antiphages AbiK et AbiT. Les phages mutants ont acquis des nouveaux modules d’ADN provenant d’au moins deux prophages retrouvés dans le génome de leur hôte. Finalement, le mode d’action du mécanisme AbiT a été étudié. Plusieurs phages résistants à AbiT ont été isolés et caractérisés. Trois cibles ou activateurs d’AbiT ont été identifiés. Deux sont des gènes précoces dont la fonction est inconnue. Le troisième gène fait partie du module de morphogénèse et encode la protéine majeure de la capside. Lactococcus lactis et ses phages sont un modèle important pour la compréhension des interactions phage/hôte chez les bactéries lactiques. Ce projet a permis d’acquérir des connaissances sur la diversité génétique et l’évolution des phages du groupe P335. Ces phages possèdent une impressionnante plasticité génétique et leurs populations évoluent rapidement en présence d’une pression sélective, tels les systèmes anti-phages. Il s’est aussi avéré que le mode d’action mécanisme anti-phages AbiT est beaucoup plus complexe qu’initialement anticipé puisqu’il cible trois différentes composantes phagiques. / Lactococcus lactis is a lactic acid bacterium widely used for production of diverse cheeses. Nonetheless, this bacterium is susceptible to bacteriophages that are sporadically causing fermentation problems. The phages of L. lactis are among the most studied. However, many notions remain vague about their evolution and biology, and this is especially notable in response to anti-phage systems. Three different aspects of L. lactis phage biology were studied in this thesis: their genetic diversity, their evolution and the anti-phage mechanisms. The genome of the phage P335 was sequenced and analyzed revealing the heterogeneity of the groups bearing the same name and it was also possible to point out the emergence of sub-groups within this group. A module of moron genes possessing homology with prophages from other taxons was identified in the phage P335 illustrating the genomic plasticity of these phages. The second objective of this project was to demonstrate the genetic plasticity of the group P335 and their evolution when challenged with Abi phage resistance mechanisms. Phage mutants were isolated and characterized. One of the phage mutants had exchanged as much as 79% of its genome to acquire resistance to both AbiK and AbiT. The phage mutants have exchange genetic module from at least two different prophages within their host genome. Finally, AbiT mode of action was studied. Many phage mutants resistant to AbiT were isolated and characterized. Three AbiT targets/activators were identified. Two are early genes of unknown function. The third target is a late gene found in the morphogenesis module and is coding for the major capsid protein. Lactococcus lactis and their bacteriophages are an important model for the understanding of lactic acid bacteria phage/host interaction. This project increases our knowledge on the evolution of P335 phages and their genetic diversity. The amazing genetic plasticity of these phages allows their populations to rapidly evolve when confronted to a selective force such as anti-phage systems. Moreover, the mode of action of AbiT is more complex that initially estimated since it targets three phage components in different functional modules.

Thesis (Ph. D.)--University of Wisconsin--Madison, 1948. / Typescript. Vita. eContent provider-neutral record in process. Description based on print version record. Includes bibliography.