Thesis (doctoral)--Universität Hohenheim, 2003.

Les souches microbiennes naturelles des fromages sont souvent caractérisées pour étudier leur contribution au développement des propriétés sensorielles (goût, odeur, texture) des fromages affinés. Une meilleure compréhension de ce rôle lors de l’affinage du fromage est essentielle afin de mieux contrôler la qualité de ceux-ci. Peu d’analyses génomiques en détails ont été effectuées sur les microorganismes de la microflore naturelle des fromages (microorganismes non inoculés), alors qu’un plus grand intérêt est porté sur les ferments inoculés. La caractérisation du génome complet de souches bactériennes provenant du terroir québécois permet d’en révéler le contenu en gènes et de prédire les voies métaboliques associées. Ceci permet également d’établir l’apport individuel de celles-ci à la production de composés aromatiques. Dans le cadre de ce travail, le génome complet de quatre souches Staphylococcus equorum ont été séquencés. Ensuite, une analyse détaillée du génome de ces quatre souches a été réalisée en effectuant l’assemblage et l’annotation fonctionnelle des ~2700 gènes prédits dans chacune des souches à l’étude. Des gènes impliqués potentiellement dans la protéolyse, la lipolyse et la dégradation du lactose, ont été retrouvés dans toutes les souches de S. equorum, révélant leur potentiel métabolique important dans le fromage. Plusieurs attributs intéressants des S. equorum ont également été identifiés par des analyses de génomique comparative. D’abord, la relation entre le regroupement phylogénétique des souches avec leurs sources d’isolement indique une possibilité d’adaptation des souches à leur niche écologique. La présence de gènes uniques ou peu partagés est aussi une caractéristique identifiable dans les génomes des souches étudiées et pouvant avoir un impact sur les métabolismes des souches. La caractérisation du génome de souches de S. equorum et les analyses phylogénomiques fournissent de nouvelles informations sur son rôle dans le fromage et des indices sur son potentiel métabolique. Les données génomiques obtenues permettront, lors de validations futures, de sélectionner des souches ayant des propriétés désirables en fonction des variétés fromagères afin d’obtenir des fromages de qualité optimale. / The natural microbiota of cheese has often been characterized to study their potential participation in the development of sensorial properties (taste, odour, texture) of the ripened cheeses. A better understanding of their role during cheese ripening is therefore essential in order to have a better control of its quality. Few in-depth genomic analyzes have been carried out on microorganisms of the natural microflora of cheese (non-inoculated microorganisms), while there is a greater interest for inoculated ferments. The genes possessed by bacterial strains of the Quebec terroir can be revealed by the characterization of their complete genome, leading to the prediction of the associated metabolic pathways. This also allows the establishment of the individual contribution of each strain to the production of aromatic compounds. As part of this work, the complete genome of four strains of Staphylococcus equorum were sequenced. Then, a detailed analysis of the genome of these four strains was completed by their assembly and the functional annotation of the ~ 2700 genes predicted in each of the studied strains. Genes potentially implicated in proteolysis, lipolysis and lactose degradation, were found in all S. equorum strains, revealing their potential metabolisms important for cheese. Several interesting attributes of S. equorum were also identified by comparative genomic analyses. First, the relation in between the phylogenetic grouping and the source of isolation of the strains, indicates a possible adaptation of the strains to their ecological niche. The presence of unique or barely shared genes is also a distinguishable characteristic of the studied strains and can have an impact on the metabolisms of the strains. The characterization of the genome of S. equorum strains and the phylogenomic analyzes have provided new information on their role in cheese and clues about their metabolic potential. The genomic data collected will allow during future validations the selection of strains with desirable properties in function of cheese variety to yield cheeses of optimal quality.

Certaines espèces de Staphylocoques à Coagulase Négative (SCN) sont naturellement présentes ou employées comme ferments de salaison. La diversité de cette flore au niveau des ateliers de salaisons reste mal connue en raison notamment de la difficulté à identifier les espèces de SCN. Nous avons développé une PCR spécifique pour identifier Staphylococcus xylosus, principale espèce présente dans les produits carnés fermentés. Une PCR multiplex ciblant S. xylosus et trois espèces de staphylocoques pathogènes opportunistes a été développée permettant l'identification de ces espèces et du genre Staphylococcus. Ces méthodes et des méthodes complémentaires basées sur la caractérisation des souches par analyse en PFGE après restriction de l'ADN, par séquençage du gène sodA et par hybridation avec des sondes spécifiques ont permis l'étude de la diversité des SCN d'ateliers de salaisons traditionnelles, artisanales ou industrielles. Nous avons pu montrer que, dans un atelier traditionnel n'utilisant aucun ferment, S. equorum et S. succinus ont colonisé majoritairement les produits et l'environnement alors que les espèces S. xylosus et S. carnosus habituellement utilisées comme ferments sont minoritaires et n'ont pas été retrouvées au niveau des produits finis. Le suivi de S. carnosus et S. xylosus, utilisés comme ferments dans un atelier artisanal et un industriel, a révélé qu'ils ne colonisent pas l'environnement et que S. xylosus devient dominant dans les produits. Il pourrait être intéressant de développer de nouveaux ferments appartenant aux espèces S. equorum ou S. succinus qui semblent adaptées à l'environnement carné.