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Meniche, Xavier. Importance du tréhalose et des acides mycoliques dans l'ultrastructure et la perméabilité de l'enveloppe des Corynebacterineae

Meniche, Xavier (2007). Importance du tréhalose et des acides mycoliques dans l'ultrastructure et la perméabilité de l'enveloppe des Corynebacterineae.

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Résumé en francais

Depuis le début des années 1990, l'OMS a pu constater une résurgence de la tuberculose. L'association de Mycobacterium tuberculosis, l'agent étiologique de la tuberculose, au virus de l'immunodéficience humaine (VIH) et l'apparition de souches multirésistantes aux antituberculeux en sont les principales causes. Dans ce contexte, les voies de biosynthèse des composés essentiels de l'enveloppe (acides mycoliques et arabinogalactane), représentent des cibles potentielles dans le développement de nouveaux agents thérapeutiques. Dans un premier temps, mon projet de thèse a été de déterminer le rôle précis du tréhalose dans la biosynthèse des acides mycoliques, acides gras spécifiques et essentiels au genre Mycobacterium. Alors que le tréhalose est essentiel pour la survie de M. tuberculosis, Corynebacterium glutamicum, malgré une croissance perturbée, est viable en l'absence de ce composé. L'analyse biochimique d'un mutant délété dans les trois voies de biosynthèse de ce disaccharide (mutant Tre-) chez C. glutamicum, nous a permis de démontrer que la biosynthèse du tréhalose, dans les conditions standards de culture (milieu minimum + saccharose), était nécessaire à la production des acides mycoliques. De plus, une approche de microscopie électronique par cryo-décapage est venue compléter cette étude, montrant que la pseudo-bicouche lipidique externe (ou mycomembrane), était absente de l'enveloppe. Nous avons montré que le mutant Tre-, dépourvu d'acides mycoliques en culture sur saccharose, est capable de synthétiser à nouveau des acides mycoliques lorsqu'il est cultivé sur glucose, maltose ou maltotriose. Nous avons alors caractérisé structuralement des nouveaux glycolipides estérifiés par des acides mycoliques en position 6 des unités ?-glucopyranosyles terminales non-réductrices. De plus, nous avons mis en évidence que la biosynthèse de monomycolate et de dimycolate de tréhalose (respectivement MMT et DMT) est localisée dans la paroi. L'ensemble des résultats obtenus nous a permis de proposer un modèle des dernières étapes de biosynthèse et de transfert des acides mycoliques. En collaboration avec l'équipe du Pr. Krämer en Allemagne, nous avons étudié le rôle des acides mycoliques dans la perméabilité de l'enveloppe chez une souche de C. glutamicum surproductrice de L-lysine. Outre l'aspect fondamental, ce projet s'inscrit dans l'amélioration des souches productrices d'acides aminés utilisées dans l'industrie agroalimentaire. Dans ce travail, l'utilisation du mutant Tre-, nous a permis de " manipuler " le contenu en acides mycoliques. D'après le taux de sécrétion d'acides aminés, les tests de sensibilité aux antibiotiques et les expériences de transport avec du glycérol, la perméabilité de l'enveloppe du mutant Tre- de C. glutamicum est altérée. Ainsi, nous avons pu démontrer que les acides mycoliques jouent un rôle clé dans la perméabilité de l'enveloppe. D'un point de vue fondamental nous avons montré que le transfert des acides mycoliques sur la paroi intervient une fois que la biosynthèse de l'arabinogalactane est achevée. Dans le dernier volet de mon travail de thèse, nous avons initié, en collaboration avec l'équipe du Pr. R. Benz en Allemagne, l'étude du rôle des acides mycoliques dans l'activité de la porine majoritaire de C. glutamicum, PorA. Nous avons pu établir une relation directe entre la présence d'acides mycoliques et l'activité porine.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Daffe, Mamadou
Ecole doctorale:Biologie, santé, biotechnologies (BSB)
laboratoire/Unité de recherche :Institut de Pharmacologie et de Biologie Structurale (IPBS), UMR 5089
Mots-clés libres :Tuberculose - Enveloppe -Tréhalose - Acides mycoliques - Perméabilité - Porine - Corynebacterium glutamicum
Sujets :Sciences du vivant
Déposé le :30 Apr 2008 14:47