Les norovirus sont les principaux agents responsables de gastroentérites humaines non bactériennes dans le monde affectant tous les âges. Leur incidence croissante serait liée à leur capacité d’adhésion et de leur persistance dans la chaine alimentaire. Cependant, le mécanisme de cette adhésion demeure inconnu. L’objectif de ce doctorat était d’étudier et de caractériser les norovirus sur les plans structural, moléculaire et fonctionnel afin d’élucider leur mécanisme d’adhésion aux surfaces. Des prototypes «virus-like particle» (VLPs) de norovirus humains des génogroupes GI.1, GII.4 et du calivirus félin (FCV) ont été produits par culture cellulaire, purifiés par ultracentrifugation et caractérisés en fonction du pH, de la force ionique et de la température. Pour cette caractérisation, les charges électriques et les tailles des VLPs ont été analysées en utilisant un Zeta NanoSizer ZS. Les structures secondaires et tertiaires ainsi que leur stabilité ont été analysées par les techniques de dichroïsme circulaire et de fluorescence UV, respectivement. Les énergies de surfaces des VLPs et des surfaces inertes et alimentaires, de même que les énergies libres d’interaction interfaciale entre les VLPs et les surfaces ont été estimées après des mesures d’angle de contact au goniomètre. Enfin, des essais d’adhésion de VLPs de norovirus GII.4 ont permis de faire des corrélations entre les résultats de ces adhésions et les changements structuraux, moléculaires et fonctionnels. Les données ont révélé que l’adhésion des VLPs de GII.4 dépendrait plutôt des changements structuraux moléculaires et fonctionnels des VLPs de GII.4 que des propriétés thermodynamiques des surfaces. Les maxima d’adhésion observés au point isoélectrique avec des diminutions aux pH élevés et les augmentations avec la force ionique ont démontré respectivement, l’importance des interactions acide-bases (hydrophobes) et des forces de van der Waals dans le phénomène d’adhésion. Sur le polyéthylène et la laitue, l’adhésion semble être régie par les interactions hydrophobiques, tandis que sur l’acier inoxydable, elle est apparemment régie par les interactions de van der Waals. À basse température, elle semble reposer sur les résidus hydrophobes à la surface de la capside alors qu’à hautes températures, un déploiement de résidus hydrophobes internes après dénaturation des structures secondaires et tertiaires semble probable dans le phénomène. Le type d’interactions majoritairement impliquées (hydrophobiques) invite à l’utilisation d’agents chaotropiques pour une meilleure élimination des norovirus adhérés et leur contrôle dans le secteur agroalimentaire. / Human noroviruse has been the main cause of acute non-bacterial gastroenteritis in the world through all ages. Their growing incidence has been repeatedly associated with their ability to bind and persist on agrifood surfaces in food processing environments. However, the mechanism of their adhesion phenomenon remains unknown. This study was aimed at identifying structural, molecular and functional elements of human norovirus involved in their adhesion phenomenon. Prototypes as «virus-like particle» (VLPs) have been produced for human noroviruses GI.1 and GII.4 and feline calicivirus (FCV) using cell culture, purified by ultracentrifugation, and characterized with aspect to pH, ionic strength and temperature. In this characterization, their electrical charges and their size were analyzed using a Zeta NanoSizer ZS and their secondary and tertiary structures and stability were analyzed using circular dichroism and intrinsic fluorescence UV techniques, respectively. Their surface energies as well as surface energies of inert surfaces and fresh foods were estimated applying contact angle technic with a goniometer. The total interfacial free energy of interactions between the VLPs and the surfaces were estimated, and GII.4 VLPs adhesion assays perfomed in order to draw correlation between adhesion and structural, molecular and functional changes. Our results revealed that GII.4 VLPs adhesion was rather related to structural, molecular and functional changes than surface thermodynamic proprieties. Maxima observed at isoelectric point followed by decreases with pH and the increasing trend with increasing ionic strength indicate respectively the importance of acid base (hydrophobic) interactions and of van der Waals interactions in adhesion phenomenon. The adhesion on polyethylene and lettuce are seemingly related to hydrophobic interactions, while the adhesion on stainless steel is apparently controlled by van der Waals interactions. At low temperature, adsorption may rely on capsid external hydrophobic residues, while at high temperature, internal hydrophobic residues may plausibly play a part in the process upon denaturation of secondary and tertiary structures. The interactions mainly involved in GII.4 VLPs adsorption are hydrophobic and suggest the use of chaotropic agents to break efficiently adhesion mechanism and limit norovirus outbreaks.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LAVAL/oai:corpus.ulaval.ca:20.500.11794/25996 |
| Date | 23 April 2018 |
| Creators | Samandoulgou, Idrissa |
| Contributors | Fliss, Ismaïl, Jean, Julie |
| Source Sets | Université Laval |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | thèse de doctorat, COAR1_1::Texte::Thèse::Thèse de doctorat |
| Format | 1 ressource en ligne (xxiii, 133 pages), application/pdf |
| Rights | http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 |
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