Staphylococcus aureus est responsable de nombreuses infections nosocomiales etcommunautaires dont la diversité est liée à l’expression de nombreux facteurs de virulence.L’expression de ces facteurs est temporellement coordonnée au cours de l’infection par desfacteurs de transcription, des systèmes à 2 composants et des ARN régulateurs (ARNnc). Ungrand nombre d’ARNnc potentiels a été prédit dans le génome de S. aureus mais leur fonctionreste méconnue.L’objectif premier de ce travail a été de caractériser le rôle dans la régulation de la virulence del’un des ARNnc identifiés par notre équipe, RsaA. Des approches phénotypiques in vitro ontpermis de démontrer que RsaA active la formation du biofilm et réprime la synthèse de lacapsule bactérienne, avec une incidence sur l’opsonophagocytose de la bactérie et sur soninternalisation dans les macrophages. Au niveau moléculaire, RsaA réprime la traduction dufacteur de transcription MgrA, répresseur de la formation de la biofilm et activateur de lacapsule, par un mécanisme de type antisens entre RsaA et l’ARNm mgrA. Parallèlement, RsaAréprimerait l’opéron yabJ-spoVG, activateur de la synthèse de capsule. Ainsi, RsaA active laformation de biofilm et réprime la synthèse de capsule.Le second objectif de ce travail a été de caractériser l’expression in vivo de RsaA, E, G, H ainsique l’ARN III dans des prélèvements d’infections aiguës (abcès cutanés), chroniques (crachatsde patients mucoviscidiques) ou de portages nasales. L’étude de l’expression de ces ARN parRT-PCR, a permis de montrer que tous ces ARN sont exprimés avec une grande variabilité dansles prélèvements infectieux par rapport aux prélèvements de portages. / Staphylococcus aureus is responsible for many nosocomial and communityinfections with a diversity linked to the expression of many virulence factors. Their expression istemporally coordinated during infection by transcription factors, two- component systems but alsoregulatory RNAs called non coding RNAs (ncRNAs). A large number of potential ncRNAs waspredicted in the genome of S. aureus but their function remains unknown.The first aim of this thesis was to characterize the role of one ncRNA identified by our team,RsaA, in the regulation of bacterial virulence. Several in vitro approaches allowed todemonstrate that RsaA activates biofilm formation and inhibits the bacterial capsule synthesis,with an impact on the bacterial opsonophagocytosis and internalization into macrophages. RsaArepresses the translation of mgrA mRNA by an antisense mechanism. mgrA codes for atrancriptional regulator known to repress biofilm formation but to activate capsule synthesis. Inparallel, RsaA represses the translation of the yabJ-spoVG operon, an activator of capsuleproduction. In this way, RsaA enhances biofilm formation and represses capsule synthesis.The second objective was to characterize the in vivo expression of RNA III and RsaA, E, G, HsRNAs in samples of acute infections (cutaneous absesses), chronicle infections (cystic fibrosis)and nasal carriage. The expression study (quantitative RT-PCR) allowed to demonstrate that allsRNA are expressed into samples but they have a high expression variability depending ofinfectious samples compared to asymptomatic carriage.

Staphylococcus aureus, pathogène opportuniste de l’homme, est responsable de 30% des infections nosocomiales. L’apparition de souches multi résistantes aux antibiotiques en font un problème majeur de santé publique. La pathogénie de la bactérie résulte de l’expression d’une pléthore de facteurs de virulence, mais quels sont les mécanismes de régulation contrôlant l’expression de ces gènes ? Aujourd’hui, il est clairement établi que les ARN non-codant sont des molécules clés dans la régulation de l’expression des gènes. Plus de 50 ARN ont été identifiés chez S. aureus. Néanmoins la fonction de peu d’entre eux est connue. Durant ce travail de thèse, l’étude de la fonction et du mécanisme de régulation des ARN RsaA et RsaE a été entreprise. RsaA est un ARN sous le contrôle du facteur de stress sigmaB. Les résultats obtenus montrent que ce dernier régule la traduction de l’ARNm mgrA qui code pour un facteur de transcription important dans l’expression des gènes de virulence et la régulation de l’autolyse. Par appariement de base, RsaA cible l’ARNm en utilisant deux sites distants et coopératifs, permettant un interaction forte qui empêche la traduction de l’ARNm. In vivo, la délétion du gène rsaA perturbe la synthèse de biofilm de capsule. En régulant la traduction de sa cible, RsaA permet de relier l’adaptation au stress à l’expression des gènes de virulence. De manière plus générale, les réseaux de régulation des ARN se connectent les uns aux autres pour permettre à la bactérie d’intégrer une multitude de signaux provenant du milieu extracellulaire afin de moduler finement l’expression des gènes. / Staphylococcus aureus is a versatile and opportunist human pathogen, which is responsible of 30% of nosocomial infections. S. aureus is today an important public safety concern due to high persistence rate in hospital combined with emergence of multi resistant strains against antibiotics. The pathogenicity of the bacteria results from the expression of numerous virulence factors. An importance focus has been made to understand what triggers virulence genes expression. Regulatory RNAs are important regulators of genes expression in bacteria. In S. aureus, there is more than 50 RNAs identified, but there is a lack of investigations about their functions and regulatory networks. The aim of this work was to characterize the function and mechanism of action of RsaA and RsaE RNAs. RsaA is under the control of the stress factor sigma B. Computational analysis combined with global analysis of the proteome led to the discovery of one target : mgrA mRNA, which is a global transcription factor involved in autolysis and biofilm regulation. In vitro studies show that RsaA binds efficiently mgrA mRNA using two distant and cooperative interaction sites. Binding of RsaA to the mRNA prevents initiation of the translation. In vivo, rsaA gene deletion shows impact on biofilm and capsule production. By regulating the expression of mgrA mRNA, RsaA network is linked to agr system and virulence gene expression. In a more general way, this work shows that regulatory RNAs networks allow bacteria to modulate virulence, stress and metabolism gene expression depending on the signals provided by the environment of the bacteria.

Staphylococcus aureus, pathogène opportuniste de l'homme, est responsable de 30% des infections nosocomiales. L'apparition de souches multi résistantes aux antibiotiques en font un problème majeur de santé publique. La pathogénie de la bactérie résulte de l'expression d'une pléthore de facteurs de virulence, mais quels sont les mécanismes de régulation contrôlant l'expression de ces gènes ? Aujourd'hui, il est clairement établi que les ARN non-codant sont des molécules clés dans la régulation de l'expression des gènes. Plus de 50 ARN ont été identifiés chez S. aureus. Néanmoins la fonction de peu d'entre eux est connue. Durant ce travail de thèse, l'étude de la fonction et du mécanisme de régulation des ARN RsaA et RsaE a été entreprise. RsaA est un ARN sous le contrôle du facteur de stress sigmaB. Les résultats obtenus montrent que ce dernier régule la traduction de l'ARNm mgrA qui code pour un facteur de transcription important dans l'expression des gènes de virulence et la régulation de l'autolyse. Par appariement de base, RsaA cible l'ARNm en utilisant deux sites distants et coopératifs, permettant un interaction forte qui empêche la traduction de l'ARNm. In vivo, la délétion du gène rsaA perturbe la synthèse de biofilm de capsule. En régulant la traduction de sa cible, RsaA permet de relier l'adaptation au stress à l'expression des gènes de virulence. De manière plus générale, les réseaux de régulation des ARN se connectent les uns aux autres pour permettre à la bactérie d'intégrer une multitude de signaux provenant du milieu extracellulaire afin de moduler finement l'expression des gènes.