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Pseudomonas aeruginosa souche LESB58 est une bactérie pathogène connue pour sa versatilité, son antibiorésistance et son caractère opportuniste émergent qui le rend responsable d'infections nosocomiales importantes en milieu hospitalier. Dans le cadre de ce travail, nous posons l’hypothèse qu’il est possible d’étudier le génome de la bactérie pathogène P. aeruginosa souche LESB58 par une approche de modélisation métabolique et analyse in silico à partir des annotations de son génome séquencé. Nous utilisons une approche basée sur les contraintes nommée « Fc (FBA) » pour analyser le modèle in silico. Comme le génome de P. aeruginosa n’est pas très caractérisé et qu’il contient un nombre considérable de gènes sans annotation fonctionnelle, nous n’avons pas terminé la reconstruction à l’échelle génomique. Comme un nombre important de relations « génotype-phénotype » n’ont pu être établies, nous avons débuté une analyse de génomique comparative de quatre souches séquencées de P. aeruginosa, soit les souches LESB58, PAO1, PA7 et PA14, afin de cibler les gènes impliqués dans les phénotypes connus de P. aeruginosa. Le but de ce travail a été de s’initier aux méthodes d’analyses métaboliques in silico et de recherches de relations « génotype-phénotype » pouvant reconstruire un modèle in silico.

Pseudomonas aeruginosa est l’agent pathogène principal causant des infections pulmonaires chroniques chez les patients atteints de fibrose kystique (FK). Le mutant STM_modA dérivé de la souche P. aeruginosa PAO1 a été obtenu par mutagénèse par étiquette-signature et est donc incapable de persister dans le poumon d’un modèle de rat. Le mutant STM_modA présente une mutation par insertion interrompant le cadre de lecture du gène modA, dont le produit fait partie du transporteur ModABC qui permet l’internalisation du molybdate depuis l’espace périplasmique. Le molybdate est la forme environnementale et assimilable du molybdène, essentiel pour l’activité des molybdoenzymes. Il a été démontré par les présents travaux que l’activité du transporteur ModABC est essentielle pour l’infection pulmonaire chronique chez le rat, pour la formation du biofilm, pour la résistance à la prédation par l’amibe Dictyostelium discoideum, pour la dénitrification et la croissance anaérobie subséquente, ainsi que pour l’expression du transcriptome en conditions anaérobies. / Pseudomonas aeruginosa is the main pathogen causing chronic lung infections in cystic fibrosis patients. The genome of the laboratory reference strain PAO1 was sequenced revealing its highly complex virulence regulatory network and a large part of genes of unknown function. A PCR-based signature tagged mutagenesis (STM) allowed the identification of 148 genes essential for chronic lung infection in a rat model. The PAO1-derivated strain STM_modA was obtained using this technique and is thus unable to persist in the rat lug in competition with a pool of strains. This strain carries an insertional mutation interrupting the open reading frame of the modA gene. This gene codes with the co-transcribed modB and modC genes for an ATP-binding cassette transporter (ModABC) responsible for the internalization of molybdate from the periplasmic space. Molybdate is the environmental molybdenum-containing ion, which is essential for the activity of the molybdoenzymes, a group of enzymes involved in a wide range of metabolic functions. The present work demonstrates that the ModABC transporter activity is essential for chronic lung infection in a rat model, for biofilm formation, for resistance to predation by the amoeba Dictyostelium discoideum as well as for denitrification and subsequent anaerobic growth. Whole transcriptome shotgun sequencing demonstrated major changes in the gene transcription levels of STM_modA in comparison with wild-type PAO1 in anaerobic conditions. This work highlights the ModABC transporter as a potential target for the inhibitors development, a new strategy for antimicrobial research.

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Pseudomonas aeruginosa es un importante patógeno oportunista del ser humano y tiene amplia versatilidad metabólica por lo que se puede adaptar a vivir en ambientes ubicuos, pudiendo persistir en ciertas superficies como tejidos formando comunidades especializadas llamadas biopelículas, además de elaborar otros factores de virulencia, como el pili tipo IV (T4P) vinculado no sólo a la motilidad llamada “contracción” sino también pareciera estar relacionada con las etapas tempranas en la formación de las biopelículas. La presente tesis tuvo como principal objetivo determinar la presencia de los diferentes genotipos del T4P así como los factores de virulencia asociados en cepas clínicas de diferentes fuentes, encontrando que la distribución de genotipos fue 25,9 % para el Grupo II, 19 % para el Grupo I, 24,1 % para el Grupo III, 10,3 % el Grupo IV y 20,7 % para el Grupo V, de tal manera que en nuestro medio existe distribución homogénea de los diversos genotipos. Palabras clave: Pseudomonas aeruginosa, Genotipos de pilA, Motilidad

Los avances en la ciencia y la tecnología desde la revolución industrial, han aumentado la capacidad del ser humano para explotar los recursos naturales causando un constante aumento de perturbaciones en los diversos ecosistemas. En este contexto, el uso de los biosurfactantes que solubilizan fracciones de hidrocarburos contaminantes, representa una prometedora alternativa de aplicación para cualquier proceso tecnológico de remediación de ambientes naturales. El objetivo del presente trabajo se basó en la evaluación de la actividad emulsificante y la capacidad de remoción de metales pesados de un biosurfactante de naturaleza ramnolipídica producido empleando glicerol como única fuente de carbono por una cepa de Pseudomonas aeruginosa PB25. Con los resultados obtenidos se logró determinar una velocidad de crecimiento específica (µ) de 0,0351 h^-1 y un tiempo generacional (tg) de 19,75 h; registrándose a su vez una concentración máxima de ramnolípidos de 2,47 g/L en la fase estacionaria de crecimiento, con valores de rendimiento de 0.13 gramos de ramnolípido por gramo de glicerol y de productividad de 0.082 g/L-h. De igual forma se logró conseguir un valor máximo de actividad emulsificante frente a crudo de petróleo de 5.257 UAE/mL e Índices de Emulsificación E24 de 53, 64, 62 y 84 % para crudo de petróleo, petróleo diesel 2, gasolina y kerosene respectivamente. Asimismo, se obtuvieron valores máximos de remoción del 98% y 99% para plomo y cadmio respectivamente presentes en soluciones acuosas a pH 11. Por lo tanto, es posible afirmar que este tipo de biosurfactante puede ser empleado en futuros procesos biotecnológicos de remediación de ambientes naturales contaminados por la presencia de metales pesados y/o crudo de petróleo y sus derivados. Palabras clave: Remediación, biosurfactantes, ramnolípidos, Pseudomonas aeruginosa, actividad emulsificante, hidrocarburos, metales pesados. / --- Since the industrial revolution, advances in science and technology have increased the human capacity to exploit natural resources causing ever-increasing disturbances in ecosystems. In this context, the use of biosurfactants represents a promising alternative application for any technological process of remediation of natural environments. The objective of this work was based on the evaluation of the emulsifying activity and the ability to remove heavy metals with a rhamnolipidic biosurfactant produced by Pseudomonas aeruginosa strain PB25, using glycerol as sole carbon source. In this media this strain had a specific growth rate (μ) of 0,0351 h^-1 and a generational time (td) of 19,75 h. At the same time it produced maximum concentration of 2.47 g/L rhamnolipid, with yields (Y) of 0.13 g/g and productivity of 0.082 g/L-h. Similarly, the rhamnolipid is managed to achieve a maximum value of emulsifying activity compared to crude oil from 5.257 UAE/mL and E24 emulsification index of 53, 64, 62 and 84% for crude oil, diesel oil 2, gasoline and kerosene respectively. In addition, the rhamnolipid got to remove 98% of lead and 99% of cadmium in aqueous solutions at pH 11. In conclusion, this type of biosurfactant can be used in future biotechnological processes for the remediation of natural environments contaminated by the presence of heavy metals and/or crude oil and its derivatives. Keywords: Remediation, biosurfactant, rhamnolipid, Pseudomonas aeruginosa, emulsifying activity, hydrocarbons, heavy metals.

Evalúa la eficacia de dos soluciones multipropósito comerciales (Renu Fresh ® y Multi 3 Max®) aplicando un método analítico cuantitativo. Utiliza el microorganismo Pseudomonas aeruginosa (Cepa clínica aislada) debido a su capacidad formadora de biofilm. Se elabora una curva de crecimiento utilizando lentes de contacto de Etalficon A, demostrando la acción de las soluciones multipropósito (SMP) a las concentraciones de 75 y 100%, frente al crecimiento de P. aeruginosa vegetativa. Para probar el desempeño se inocula la cepa en placas con agar tripticasa de soya, luego es llevado a una solución normalizada de caldo tripticasa de soya en la cual se ponen los lentes de contacto y las soluciones multipropósito (SMP) a concentraciones definidas. / Tesis