Face au développement incessant de la résistance aux antibiotiques, la découverte de nouvelles substances antibactériennes devient urgente. Les bactériocines, peptides bactériens à activité antibiotique synthétisés par les ribosomes, représentent une alternative. Les mutacines sont des bactériocines produites par Streptococcus mutans, une espèce bactérienne indigène de la cavité buccale. Quatre types de mutacines ont été caractérisés à ce jour: les lantibiotiques et non-lantibiotiques, monopeptidiques ou dipeptidiques. Des analyses bio-informatiques des génomes de S. mutans UA159 et NN2025 ont révélé la diversité des gènes codant potentiellement pour des bactériocines. L'étude des mutacines s'est toujours confrontée à la difficulté de les produire en milieu liquide. Deux mutacines (F-59.1 et I-T9) ont été produites et isolées d'un surnageant de culture d'un milieu élaboré à partir de perméat de lactosérum. La mutacine D-123.1 a été isolée à partir d'un milieu de culture de nature semi-solide. Les analyses biochimiques et moléculaires des mutacines révèlent que la mutacine F-59.1 est apparentée aux bactériocines de la famille des pédiocines alors que la mutacine D-123.1 appartient aux lantibiotiques. Les concentrations minimales inhibitrices (CMI) et bactéricides (CMB) des mutacines D-123.1 et F-59.1 ont été déterminées contre plusieurs pathogènes humains. La mutacine D-123.1 a montré son efficacité contre les pathogènes du domaine médical et alimentaire avec des CMI comprises entre 0.25 et 4 ug/mL. La mutacine F-59.1 inhibe les pathogènes alimentaires avec des CMI comprises entre 3.2 et 12.8 ug/mL. De façon à détecter simplement et rapidement des mutacines apparentées aux pédiocines, les 24 souches type productrices de mutacines ont été testées par un test d'antagonisme différé, pour leur capacité à produire une mutacine capable de cibler le complexe IIC des transporteurs membranaires du mannose pour exercer leur activité inihibitrice. Streptococcus salivarius et des mutants défectueux dans leur transporteur du mannose ont été utilisés comme souches indicatrices. Deux souches de S. mutans (T9 et 3B) ont démontré une activité différente contre la souche mère et ces mutants, indiquant potentiellement la production de mutacine ciblant le transporteur du mannose par ces deux souches.

Le phénomène croissant d'acquisition de résistances aux antibiotiques par les bactéries demeure une des préoccupations majeures de santé publique. Notre laboratoire s'investit dans le développement de nouveaux moyens envisagés pour freiner cette résistance, par l'étude des mutacines. Ces mutacines sont des peptides antimicrobiens de la famille des bactériocines démontrant une activité inhibitrice sur un certain nombre de bactéries pathogènes résistantes aux antibiotiques conventionnels. Les objectifs de ma maîtrise étaient de produire en milieu liquide, purifier et caractériser les mutacines D-123.1, P-136.1 et U-F respectivement produites par trois souches différentes de Streptococcus mutans : 123.1, 136.1 et F. Ainsi, après plusieurs tentatives de production, seule la mutacine D-123.1 issue d'un milieu de perméat de lactosérum enrichi à l'extrait de levure a montré une légère activité. Ce surnageant actif s'est montré sensible à 70°C/ 15min, mais résistant à 50°C/ 15 min. Elle est active à pH 4,5. Les essais de purification par chromatographies hydrophobes et d'échanges d'ions n'ont pas permis la purification de la mutacine D-123.1. / The increasing bacterial antibiotic resistance is of major concern in public health. In our laboratory we search for new natural antimicrobial substances to replace antibiotics to which bacteria are becoming more and more resistant. Mutacins are antimicrobial substances of the bacteriocin family showing inhibitory activity against antibiotic-resistant pathogenic bacteria. The objectives of my research were to produce in liquid medium, to purify and characterize mutacins D-123.1, P-136.1, and U-F. These mutacins are respectively produced by strains of Streptococcus mutans 123.1, 136.1, and F. After several attempts of production, only mutacin D-123.1 was detected in liquid medium made of cheese whey permeate enriched with yeast extract. The activity was thermosensitive (70°C/15 min) but resisted a treatment at 5O°C/15 min. It is active at pH 4.5. Attempts at purification of mutacin D123.1 using hydrophobic and ion exchange chromatographies did not succeed.