Salmonella enterica sérovar Typhi est une bactérie pathogène humain-spécifique et l’agent
étiologique de la fièvre typhoïde. Parmi ses facteurs de virulence, il y a 14 systèmes d’adhésion
putatifs nommés fimbriae qui ont été identifiés dans le génome de S. Typhi. Les fimbriae sont
regroupés en opérons qui codent pour des structures protéiques extracellulaires, pour une
machinerie de sécrétion et d’assemblage et parfois pour des régulateurs. Ceux-ci sont peu
exprimés en conditions de laboratoire et peu étudiés chez S. Typhi. Parmi les 14 fimbriae de S.
Typhi, 12 appartiennent à la classe des chaperon-placier, c’est-à-dire qu’ils possèdent un
chaperon et un placier qui leur sont dédiés pour la formation de la structure fimbriaire. Je crois
que ces fimbriae sont importants pour la pathogenèse de S. Typhi. Le but de ce projet est l’analyse
fonctionnelle des fimbriae de type chaperon-placier chez S. Typhi. Pour ce faire, j’ai voulu établir
une caractérisation générale des 12 fimbriae de type chaperon-placier, puis j’ai concentré l’étude
sur la régulation de 2 de ces fimbriae, c’est-à-dire Fim et Std.
La caractérisation générale des fimbriae de type chaperon-placier consistait à déterminer
l’expression des promoteurs fimbriaires lors de la croissance en différentes conditions de culture
mimant l’infection, à déterminer la présence et la morphologie des fimbriae à la surface de la
bactérie et à évaluer l’effet des fimbriae sur la pathogenèse de S. Typhi (formation de biofilm,
interactions avec les cellules de l’hôte et motilité bactérienne). L’expression maximale des
fimbriae a été obtenue principalement en milieu minimal. J’ai observé pour la première fois 6 des
12 fimbriae par microscopie électronique à transmission. Chaque fimbria présentait des effets sur
au moins une étape testée sur la pathogénèse. La régulation de std et fim a été étudiée en
déterminant le rôle de régulateurs globaux et par criblage d’une banque de mutants par insertion
de transposon. Principalement, j’ai découvert que le promoteur std était activé par Crp,
responsable de la répression catabolique, tandis que fim voit son expression modulée par la
chaîne de transport d’électrons (Ndh) et des perturbations de l’enveloppe (OmpR). Finalement,
nos résultats démontrent que les fimbriae de type chaperon-placier sont importants pour la
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pathogenèse de S. Typhi et que deux de ceux-ci sont régulés par des signaux environnementaux
importants rencontrés par la bactérie lors de l’infection. / Salmonella enterica serovar Typhi is a human-specific pathogenic bacteria and the etiologic agent
of typhoid fever. Among its virulence factors, there are 14 putative adhesion systems named
fimbriae identified in the S. Typhi genome. Each fimbria is clustered in an operon that encodes
for extracellular proteinaceous structures, for the secretion and assembly machinery and
sometime for regulators. Fimbrial genes are poorly expressed under laboratory conditions, with
few studied in S. Typhi. Among the 14 fimbriae, 12 belong to the chaperone-usher class, where
each one encodes a dedicated chaperone and usher that form the fimbrial structure. I propose
that fimbriae are important for S. Typhi pathogenesis. The aim of this project is the functional
analysis of all the chaperone-usher fimbriae of S. Typhi. My goals were to establish a general
characterization of the 12 chaperone-usher fimbriae, and to study specifically the regulation of 2
fimbriae, Fim and Std.
The general characterization of chaperone-usher fimbriae includes the determination of the
expression of fimbrial promoters in different growth conditions mimicking infection, the
observation of the presence and morphology of fimbriae at the bacterial surface, and the
evaluation of the role of fimbriae on S. Typhi pathogenesis (biofilm formation, host-cells
interactions and motility). Fimbrial expression was generally higher when cells were grown in
minimal medium. I was able to observe for the first time the presence of 6 out of 12 fimbriae by
transmission electron microscopy. Regarding the role of fimbriae in pathogenesis, each fimbria
was involved in at least one step. Regulation of std and fim was studied by evaluating the
implication of several general regulators and by screening a transposon-based library. Overall, I
discovered that the std promoter was activated by Crp, responsible of catabolic repression, and
that fim was modulated by the activity of the electron transport chain and by envelope
perturbations. Finally, my results demonstrated that the chaperone-usher fimbriae are important
for S. Typhi pathogenesis and two of them are regulated by important environmental signals
encountered during bacterial infection.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:umontreal.ca/oai:papyrus.bib.umontreal.ca:1866/24610 |
| Date | 12 1900 |
| Creators | Dufresne, Karine |
| Contributors | Daigle, France |
| Source Sets | Université de Montréal |
| Language | fra |
| Detected Language | French |
| Type | thesis, thèse |
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