Lactococcus lactis est une bactérie lactique très utilisée pour la fabrication de divers fromages. Cependant, cette bactérie est susceptible aux bactériophages qui peuvent causer sporadiquement des problèmes de fermentation. À cause de ces problèmes, les phages de L. lactis sont les plus étudiés après les entérophages. Néanmoins, bien des notions restent vagues au sujet de l’évolution et la biologie de ceux-ci, et ceci est particulièrement saillant pour les systèmes anti-phages. Au cours de ce projet, trois différents aspects de la biologie ces phages ont été abordés : leur diversité génétique, leur évolution, et les mécanismes anti-phages. Le séquençage du génome du phage P335 a permis de démontrer l’hétérogénéité des membres du groupe du même nom ainsi que de détecter l’émergence de sous-groupes à l’intérieur de celui-ci. De plus, un module de gènes morons a été identifié. Ces gènes possèdent de l’homologie avec des séquences provenant de prophages appartenant à d’autres taxons. Le second objectif a démontré la plasticité génétique des phages du groupe P335 et leur évolution en présence de deux mécanismes de résistance aux phages de type Abi. Un phage du groupe P335 a échangé jusqu’à 79% de son génome pour devenir résistant aux systèmes antiphages AbiK et AbiT. Les phages mutants ont acquis des nouveaux modules d’ADN provenant d’au moins deux prophages retrouvés dans le génome de leur hôte. Finalement, le mode d’action du mécanisme AbiT a été étudié. Plusieurs phages résistants à AbiT ont été isolés et caractérisés. Trois cibles ou activateurs d’AbiT ont été identifiés. Deux sont des gènes précoces dont la fonction est inconnue. Le troisième gène fait partie du module de morphogénèse et encode la protéine majeure de la capside. Lactococcus lactis et ses phages sont un modèle important pour la compréhension des interactions phage/hôte chez les bactéries lactiques. Ce projet a permis d’acquérir des connaissances sur la diversité génétique et l’évolution des phages du groupe P335. Ces phages possèdent une impressionnante plasticité génétique et leurs populations évoluent rapidement en présence d’une pression sélective, tels les systèmes anti-phages. Il s’est aussi avéré que le mode d’action mécanisme anti-phages AbiT est beaucoup plus complexe qu’initialement anticipé puisqu’il cible trois différentes composantes phagiques. / Lactococcus lactis is a lactic acid bacterium widely used for production of diverse cheeses. Nonetheless, this bacterium is susceptible to bacteriophages that are sporadically causing fermentation problems. The phages of L. lactis are among the most studied. However, many notions remain vague about their evolution and biology, and this is especially notable in response to anti-phage systems. Three different aspects of L. lactis phage biology were studied in this thesis: their genetic diversity, their evolution and the anti-phage mechanisms. The genome of the phage P335 was sequenced and analyzed revealing the heterogeneity of the groups bearing the same name and it was also possible to point out the emergence of sub-groups within this group. A module of moron genes possessing homology with prophages from other taxons was identified in the phage P335 illustrating the genomic plasticity of these phages. The second objective of this project was to demonstrate the genetic plasticity of the group P335 and their evolution when challenged with Abi phage resistance mechanisms. Phage mutants were isolated and characterized. One of the phage mutants had exchanged as much as 79% of its genome to acquire resistance to both AbiK and AbiT. The phage mutants have exchange genetic module from at least two different prophages within their host genome. Finally, AbiT mode of action was studied. Many phage mutants resistant to AbiT were isolated and characterized. Three AbiT targets/activators were identified. Two are early genes of unknown function. The third target is a late gene found in the morphogenesis module and is coding for the major capsid protein. Lactococcus lactis and their bacteriophages are an important model for the understanding of lactic acid bacteria phage/host interaction. This project increases our knowledge on the evolution of P335 phages and their genetic diversity. The amazing genetic plasticity of these phages allows their populations to rapidly evolve when confronted to a selective force such as anti-phage systems. Moreover, the mode of action of AbiT is more complex that initially estimated since it targets three phage components in different functional modules.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LAVAL/oai:corpus.ulaval.ca:20.500.11794/21573 |
| Date | 16 April 2018 |
| Creators | Labrie, Simon |
| Contributors | Moineau, Sylvain |
| Source Sets | Université Laval |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | thèse de doctorat, COAR1_1::Texte::Thèse::Thèse de doctorat |
| Format | 203 p., application/pdf |
| Rights | http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 |
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