Chez l'Homme, les parois végétales contenues dans les fibres alimentaires sont dégradées puis fermentées par les bactéries fibrolytiques du côlon. Le xylane étant l'un des principaux polysaccharides constituant ces parois végétales, deux bactéries possédant de fortes activités xylanolytiques, Bacteroides xylanisolvens XB1AT et Roseburia intestinalis XB6B4, ont été caractérisées. Les activités xylanolytiques de ces espèces vis-à-vis de différents substrats riches en xylanes ont été analysées quantitativement et qualitativement. Ces deux espèces dégradent et fermentent très efficacement ces substrats, mais les colonisent différemment. L'équipement enzymatique de ces souches, comparé par zymogramme, révèle un grand nombre de xylanases dont la masse molaire varie de 37 kDa à 170 kDa. Les activités spécifiques des extraits protéiques des deux bactéries sont très élevées et sont majoritairement associées aux cellules. Les gènes codant pour les xylanases de ces deux espèces bactériennes et d'une troisième bactérie xylanolytique du côlon, Bacteroides sp. XB12B, ont été identifiés. Ils codent pour des xylanases appartenant aux familles 10 et 43 des glycosyl-hydrolases, et sont modulaires. Certaines xylanases ont aussi été identifiées par protéomique. Les conditions d'expression de certains de ces gènes ont été étudiées par PCR quantitative, et montrent une régulation par le xylane. Des regroupements de gènes pouvant être impliqués dans la dégradation des hémicelluloses ont été trouvés dans le génome de B. xylanisolvens XB1A. Enfin, une xylanase de 38 kDa, de la famille 10 des glycosyl hydrolases, produite par B. xylanisolvens XB1AT, a été caractérisée : le gène codant cette enzyme a été cloné et la xylanase, nommée Xyn10A, produite chez E. coli. Cette enzyme, qui pourrait être périplasmique chez B. xylanisolvens XB1AT, dégrade in vitro les xylanes et les xylooligosaccharides, mais aussi très faiblement la CMC. Ces travaux permettent de mieux comprendre les mécanismes de dégradation des xylanes par deux espèces appartenant aux genres majeurs du côlon humain Bacteroides et Roseburia, et représentent une avancée significative dans la connaissance de leurs rôles respectifs dans cet écosystème.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:CCSD/oai:tel.archives-ouvertes.fr:tel-00845270 |
| Date | 18 December 2009 |
| Creators | Mirande, Caroline |
| Publisher | Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II |
| Source Sets | CCSD theses-EN-ligne, France |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | PhD thesis |
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