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The state of adhesion of bacteria to nanofiber-textured model surfaces is analyzed at single-cell level. The results reveal similarities between the effect of topography on bacteria-surface interactions and vesicle-surface interactions. The results are discussed in the context of controlling bacterial adhesion to surfaces using nanofibrous topographical features. / Master of Science

A strain of Pseudomonas putida that exhibited seedling disease control on cotton was among 5000 strains examined for unique properties that could be used to selectively recover genetically engineered pseudomonads from environmental samples. One isolate (M-17) was found to produce a red halo around single colonies grown on media containing 10 mg/l crystal violet. This decolorization reaction was constitutively produced when the growth medium contained glucose and asparagine, but was inhibited by the substitution of ammonia, nitrate or urea for the amino acid nitrogen source. However, a different medium containing succinic acid and using ammonia as the sole nitrogen source was found to induce the reaction. Factors that did not affect the decolorization reaction included temperature (14-30° C) and pH (3-8). Cultures of M-17 grown in broth containing crystal violet were able to decolorize still broth solutions, but not when incubated on a shaker (150 rpm). Stationary cultures formed a red precipitate. Efforts to characterize the precipitate revealed that it was soluble in polar organic solvents and insoluble in non-polar organic solvents. Thin layer chromatography revealed the presence of six bands that possibly represented various demethylated forms of crystal violet. Chemically derived mutants (cry-) did not produce a red halo but a clear, colorless region surrounding bacterial growth was observed. A greenhouse study demonstrated that strain M-17 provided protection against fungal disease as shown by plant stands on cotton (67% stand) equivalent to the commercial fungicides (70% stand) and significantly improved over the unamended control (38% stand). / Master of Science

Pseudomonas aeruginosa est un pathogène opportuniste responsable des infections pulmonaires chroniques chez les patients atteints de fibrose kystique (FK). L’émergence de nouvelles souches épidémiques hypervirulentes, multi-résistantes aux antibiotiques et possédant une grande capacité de transmission, telles que LESB58, entraîne de grandes difficultés de traitement et une augmentation de la mortalité chez ces patients. Le séquençage complet de LESB58 a révélé un génome à 90% hautement conservé additionné de 455 gènes regroupés sous six prophages (PPs) et cinq îlots génomiques (GIs). Cette étude a pour objectif de déterminer l’implication de ces régions supplémentaires dans la pathogénie de LESB58. Une mutagenèse à étiquette signature (STM) suivie de plusieurs criblages ont permis de sélectionner 162 mutants dont 11 portant une insertion dans un GI ou PP. Des analyses subséquentes ont été réalisées sur ces mutants afin d’évaluer leur niveau de virulence in vivo dans un modèle d’infection pulmonaire chronique chez le rat. Des analyses de génomique ont été effectuées sur deux de ces mutants afin de mieux comprendre leur incapacité à établir l’infection dans le modèle d’infection in vivo. / Pseudomonas aeruginosa is an opportunistic pathogen and causes chronic pulmonary infection to cystic fibrosis (CF) patients. The hypervirulent epidemic strain LESB58 is associated with high transmissibility and is highly resistant to antibiotics causing increased morbidity and mortality. Whole genome sequencing of LESB58 revealed a 90% highly conserved core genome and 455 additional genes grouped in five genomics islands (GIs) and six prophages (PPs). The aim of this study was to determine the implication of the accessory genome in LESB58 virulence. We performed a signature tagged mutagenesis (STM) followed by an in vivo screening of the mutants. From 162 STM mutants defective for in vivo maintenance, we selected 11 harbouring an insertion in GI or PP for further virulence analysis. Two of these mutants were used for genomics analysis in order to better understand their incapacity for in vivo maintenance in the rat model of chronic lung infection.

Chez les procaryotes, FtsZ est reconnu comme étant la protéine clé impliquée dans le contrôle de la septation lors de la division cellulaire. Le gène correspondant, ftsZ, semblait être hautement conservé dans l’évolution chez les bactéries à Gram positif et à Gram négatif. Afin d'amplifier une région génique homologue chez Pseudomonas aeruginosa, deux amorces dirigées contre une région conservée du gène ftsZ ont été conçues à partir de la table d’utilisation des codons riches en GC. Un amplicon de 220 pb a été généré, séquencé et utilisé comme sonde moléculaire afin de cribler une banque génomique de P. aeruginosa PAO dans le vecteur phagique λSE6. Le phage recombinant isolé et cartographié contenait un fragment d’ADN chromosomique de P. aeruginosa de 16.5 kb. L’analyse de la séquence partielle d’un fragment de 4,5 kb BamHl a révélé un arrangement génique ftsA-ftsZ-envA suggérant une organisation similaire à celle observée chez Escherichia coli. L’étude de l’expression protéique in vitro a démontré la présence d’une protéine de 40 kDa. L’alignement des séquences de 8 gènes ftsZ a démontré que ces protéines sont hautement conservées. Une analyse phylogénétique des gènes ftsZ séparant les espèces en deux groupes de bactéries à Gram positif et à Gram négatif semble en accord avec la phylogénie des ARNr de ces espèces. / Québec Université Laval, Bibliothèque 2018 / Ottawa Bibliothèque nationale du Canada, Direction des acquisitions et des services bibliographiques 19 . --

Pseudomonas aeruginosa (Pa) est un pathogène opportuniste et constitue un facteur de morbidité et de mortalité important chez les patients atteints de fibrose kystique II est responsable d'infections pulmonaires chroniques. Sa capacité à se maintenir chez l'hôte et à causer des infections résulte de l'expression de nombreux facteurs de virulence. Le traitement à l'aide d'antibiotiques fonctionne pour une durée limitée selon la capacité de Pa à développer de la résistance. Il est donc impératif de trouver d'autres alternatives afin de traiter les patients atteints de ce type d'infections chroniques. Les peptides antibactériens sont une des avenues envisagées puisque leurs cibles sont différentes et qu'ils n'engendrent pas de résistance. Par contre, les modes d'action des peptides antibactériens comme la pré-élafine sont encore mal connus. La pré-élafine est une protéine humaine sécrétée notamment par les cellules épithéliales. Elle possède des propriétés inhibitrices contre certaines peptidases à serine ainsi que des propriétés antimicrobiennes contre différentes souches de levures et de bactéries, incluant Pa. Nous avons étudié le mode d'action antibactérien de la pré-élafine contre Pa à l'aide de différentes approches. Nous avons d'abord observé que toutes les souches de Pa ne sont pas affectées de la même manière par la pré-élafine. La souche PA33348 est particulièrement sensible. Nous avons montré que cette hypersensibilité résulte de l'inhibition spécifique par le domaine élafine d'une peptidase sécrétée par cette souche, la peptidase IV, ce qui, affecte la croissance et/ou la viabilité en milieu complexe. Nous avons également montré que la pré-élafine et chacun de ses deux domaines se lie aux membranes. Le domaine N-terminal, ou cementoïne, qui est polycationique se lie plus particulièrement aux membranes chargées négativement. À l'aide de différentes techniques dont le dichroïsme circulaire et la résonance magnétique nucléaire, nous avons montré que ce domaine est peu structuré en solution aqueuse, mais adopte une conformation en hélices a dans un environnement hydrophobe. Cette caractéristique est commune à un grand nombre de peptides antimicrobiens, la plupart ayant la capacité de détruire l'intégrité des membranes microbiennes. Toutefois, et contrairement à ces peptides, les domaines cementoïne, élafine et la pré-élafine ne possèdent qu'une faible activité lytique. Par contre, nos résultats suggèrent que la pré-élafine aurait la capacité de traverser les membranes biologiques sans causer de lyse. Bien que d'autres expériences soient nécessaires pour confirmer cette hypothèse de la translocation au travers des membranes de la pré-élafine, nous avons montré que in vitro le domaine élafine et la pré-élafine, mais non la cementoïne, peuvent se lier à l'ADN. De plus nous avons noté une corrélation entre cette caractéristique et le fait que ces deux peptides permettent de diminuer l'expression de plusieurs facteurs de virulence de Pa. En résumé, nos travaux ont contribué à mieux comprendre les mécanismes d'action de la pré-élafine contre Pa. Cette protéine pourrait devenir une solution dans le traitement des patients atteints de fibrose kystique. Des études à l'aide de modèles animaux seraient le moyen idéal de confirmer notre travail et poursuivre la recherche sur le potentiel thérapeutique de la pré-élafine ou de ses domaines.