L’îlot génomique SGI1 est un élément intégratif mobilisable identifié initialement chez le clone épidémique penta-résistant de Salmonella enterica Typhimurium DT104. La présence de SGI1 chez différents sérotypes de Salmonella et chez Proteus mirabilis a conduit à démontrer son transfert conjugatif. SGI1 s’excise du chromosome pour former un intermédiaire circulaire capable d’être mobilisé en trans par un élément conjugatif corésident. Dans la bactérie réceptrice, SGI1 s’intègre de manière site-spécifique grâce à l’intégrase codée par l’îlot. L’objectif de ce travail était d’étudier les mécanismes impliqués dans la mobilisation de l’îlot génomique. Des expériences de mobilisation de SGI1 avec des plasmides de différents groupes d’incompatibilités ont montré que seuls les plasmides de résistance du groupe IncA/C étaient capables de mobiliser l’îlot génomique. L’origine de transfert (oriT) de SGI1 a été identifiée sur un fragment de 135 pb capable de rendre mobilisable un plasmide non mobile. La diminution du transfert de SGI1 dépourvu de ce fragment a permis de confirmer la localisation de l’oriT. L’implication de l’ORF S020 dans le transfert de l’îlot a aussi été démontrée. Une autre région comprise entre les ORF S013 et S019 contient un élément indispensable au transfert de l’îlot. L’identification des différents composants moléculaires impliqués dans la mobilisation de SGI1 est une étape importante pour comprendre la dissémination de l’îlot génomique. / The Salmonella genomic island 1 is an integrative mobilizable element (IME) originally identified in epidemic multidrug-resistant Salmonella enterica Typhimurium DT104. The occurrence of SGI1 in several S. enterica serovars and recently in Proteus mirabilis has led to demonstrate its horizontal transfer. SGI1 excises from the donor chromosome to form a circular extrachromosomal intermediate that can be mobilized in trans to the recipient. SGI1 integrates site-specifically into the chromosome at the 3’ end of the trmE gene. Here, we have studied the mechanism of conjugative transfer of SGI1. First, we have shown by SGI1 mobilization assays with different plasmid incompatibility groups that only multidrug-resistance IncA/C plasmids were able to mobilize SGI1. The transfer origin of SGI1 has been located on a 135 bp DNA region by mobilization assays of a non mobile plasmid containing this region. The decrease in transfer frequency of a SGI1 lacking this putative oriT region confirmed this location. The involvement in the SGI1 transfer of the S020 ORF coding for a putative integrase was also demonstrated. One other region located between S013-S019 ORFs contained an element required for SGI1 mobilization. The identification of the different molecular components involved in SGI1 mobilization is an important step for understanding the dissemination of the genomic island.

Salmonella genomic island 1 (SGI1) est un élément intégratif mobilisable décrit pour la 1ère fois dans un clone penta-résistant de Salmonella Typhimurium DT104. Depuis, plusieurs variants et îlots apparentés (Proteus genomic island 1 (PGI1)) ont été rapportés dans différents sérotypes de Salmonella enterica et chez Proteus mirabilis. Ces îlots de résistance sont constitués d’un squelette plutôt stable et d’une région de multirésistance (MDR) variable. L’objectif de cette thèse était d’étudier ces îlots dans des souches cliniques de P. mirabilis (CHU de Dijon et Lariboisière à Paris) et de S. enterica (CHU de Dijon). La prévalence de ces îlots variait de 5 à 16% chez P. mirabilis ayant acquis au moins une résistance. L’étude génotypique a montré une grande diversité des souches mais également la présence de quelques clones porteurs de SGI1 ou PGI1. Le séquençage de ces îlots a mis en évidence la grande plasticité des régions MDR souvent en lien avec des mouvements d’IS26. Ces dernières permettent à la région MDR de s’enrichir en nouveaux gènes de résistance (ex : blaCTX-M-15) présents dans des structures antérieurement décrites sur des plasmides de clones d’entérobactéries répandus. De nombreuses espèces d’entérobactéries porteuses d’un plasmide IncA/C sont capables d’acquérir par conjugaison un îlot provenant d’une autre entérobactérie. Cet îlot s’intègre alors au niveau du site chromosomique spécifique (trmE). Sous pression antibiotique et en présence d’un plasmide IncA/C, les souches peuvent être complètement excisées de leur îlot. Ainsi, ces îlots sont des interfaces de résistance à la fois stables mais aussi dynamiques favorisant la dissémination des gènes de résistance. Une virulence accrue par la présence de ces îlots chez S. enterica n’a pas pu être confirmée ni dans le modèle d’infection expérimentale de C. elegans, ni dans une étude rétrospective chez l’homme (prévalence de 12%). En revanche, P. mirabilis avait tendance à être plus pathogène chez C. elegans lorsqu’il était porteur d’un îlot / Salmonella genomic island (SGI1) is an integrative mobilizable element initially described in an epidemic multidrug-resistant Salmonella Typhimurium DT104. Since this first report, many variants and related genomic islands (Proteus genomic island 1 (PGI1)) have been described among Salmonella enterica serovars and in Proteus mirabilis. These islands have a stable backbone and a highly variable multidrug-resistant (MDR) region. The objective of this work was to study SGI1 from clinical P. mirabilis isolates (University hospitals of Dijon and Lariboisière - Paris) and S. enterica (University hospital of Dijon) The prevalence of these islands ranged from 5% to 16% in P. mirabilis with at least one acquired resistance. The genotypic analysis revealed a wide diversity among isolates but also the presence of some clonal isolates harbouring SGI1 or PGI1. Genomic island sequencing revealed the great plasticity of MDR regions, primarily mediated by IS26. Thanks to IS26 movements, the MDR region gains resistance genes (such as blaCTX-M-15) present in structures initially detected in plasmids from widely distributed Enterobacteriaceae. Many species of Enterobacteriaceae that harbour IncA/C plasmids are able to acquire islands by conjugation. These islands are then incorporated into specific sites on the chromosome (trmE). They could also be completely excised from Enterobacteriaceae under antibiotic pressure in the presence of an IncA/C plasmid. Genomic islands should be regarded on the one hand as a steady interface of resistance and on the other hand as a dynamic interface conveying resistance genes. Finally, SGI1 of S. enterica was not found to increase virulence in a Caenorhabditis elegans model or in a retrospective clinical study (12% of prevalence). However, it seems that P. mirabilis becomes more virulent when it harbours SGI1 in Caenorhabditis elegans