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Ayenoue, Siadous Fernande. "Manipulation des mécanismes cellulaires de la cellule hôte par deux effecteurs de Coxiella burnetii". Thesis, Montpellier, 2019. http://www.theses.fr/2019MONTT016/document.
Texto completoResumen
Les bactéries pathogènes intracellulaires manipulent les fonctions de la cellule hôte en sécrétant des facteurs de virulence (qu'on appelle effecteurs) dans le cytoplasme de la cellule infectée. Ce processus permet au pathogène de proliférer dans un environnement autrement hostile. L'identification et la caractérisation des effecteurs spécifiques des divers agents pathogènes est donc d'une importance cruciale pour contrer les infections bactériennes. Coxiella burnetii est un agent pathogène à Gram négatif de classe 3, responsable de la Fièvre Q, une zoonose qui entraîne des épidémies majeures, avec un fort impact sur l'économie et la santé. Les réservoirs naturels de Coxiella sont principalement les animaux d’élevage qui peuvent contaminer l’environnement en excrétant la bactérie principalement dans les produits de parturition, le mucus vaginal et les fèces. L’Homme s’infecte ensuite par inhalation de pseudo-spores disséminées dans l’environnement. La nature intracellulaire obligatoire de Coxiella a jusqu'ici sévèrement limité son étude et par conséquent, les facteurs de virulence bactériens impliqués dans le développement et la progression de l'infection restent encore largement inconnus. Coxiella se réplique à l'intérieur des cellules hôtes dans une grande vacuole présentant des caractéristiques autolysosomales. Le développement de la vacuole et la survie de Coxiella dans la cellule hôte sont dépendants de la translocation des effecteurs bactériens par un système de sécrétion de type 4 (SST4) Dot/Icm et de la manipulation de nombreuses voies de trafic et de signalisation de la cellule hôte par ces derniers. Notre équipe a généré et criblé la première banque de mutants par transposition de Coxiella, menant ainsi à l'identification d'un nombre important de potentiels déterminants de virulence et de protéines effectrices. Mon projet de thèse est basé sur la caractérisation de deux effecteurs de Coxiella, CvpF et AnkA, provenant de la banque de mutants générée par l’équipe. Les mutants de ces effecteurs présentent des phénotypes de défaut de réplication intracellulaire et de développement de vacuole. Ici, nous démontrons que l’effecteur CvpF est un substrat du système de sécrétion de type 4 Dot/Icm qui localise aux vacuoles contenant Coxiella (CCV). CvpF est également capable d'interagir avec Rab26, conduisant au recrutement du marqueur autophagosomal LC3B aux CCV. Les mutants de cvpF présentent un défaut de réplication in vitro et in vivo, suggérant que le détournement de l'autophagie par cet effecteur est crucial pour la virulence de Coxiella. Comme pour les mutants de cvpF, les mutants ankA présentent le même défaut de réplication in vitro et la protéine AnkA est un substrat du SST4. L'effecteur AnkA contient des motifs de répétition Ankyrin localisés sur son domaine N-terminal. La bactérie induit une hyperfusion des mitochondries de manière dépendante du SST4 et spécifique de l’effecteur AnkA. Nos résultats montrent que AnkA interagit avec Drp1, une protéine motrice impliquée dans la fission mitochondriale et que cette interaction ainsi que l’hyperfusion des mitochondries seraient dépendant du domaine contenant les répétitions Ankyrine. Le mécanisme par lequel AnkA agit sur Drp1 reste à déterminer. Cependant, les effets observés sur la mitochondrie suggèrent que la manipulation de l’organelle par la bactérie promeut le développement de la vacuole et la réplication intracellulaire du pathogène. En conclusion, notre recherche suggère fortement que de nombreux effecteurs de Coxiella manipulent les voies des cellules hôtes pour assurer le développement intracellulaire efficace de ce pathogèneIntracellular pathogenic bacteria manipulate host cell functions by secreting virulence factors (known as effectors) into the cytoplasm of the infected cell. This process allows the pathogen to proliferate in an otherwise hostile environment. The identification and characterization of the specific effectors of the various pathogens is therefore of crucial importance to counteract bacterial infections. Coxiella burnetii is a Class 3 gram-negative pathogen that causes Q fever, a zoonosis that causes major epidemics with a high impact on the economy and health. The natural reservoirs of Coxiella are mainly farm animals that can contaminate the environment by excreting the bacteria mainly in parturition products, vaginal mucus and feces. Human is then infected by inhalation of pseudo-spores disseminated in the environment. The obligate intracellular nature of Coxiella has so far severely limited its study, and as result, bacterial virulence factors involved in the development and progression of infection remain largely unknown. Coxiella replicates within host cells in a large vacuole with autolysosomal characteristics. The development of vacuole and survival of Coxiella in the host cell depend on the translocation of bacterial effectors by the type 4 Dot / Icm secretion system (SST4B) and the manipulation of many trafficking and signaling pathways of the host cell. Our team has generated and screened the first library of Coxiella transposon mutants, leading to the identification of a significant number of candidate virulence determinants and effector proteins. My thesis project is based on the characterization of two effectors of Coxiella, CvpF and AnkA, from the mutant library generated by the team. Mutants of these effectors exhibit defect in intracellular replication and vacuole development phenotypes. Here, we demonstrate that the effector CvpF is a substrate of the SST4B that localizes to vacuoles containing Coxiella (CCV). CvpF is also able to interact with Rab26, leading to the recruitment of the LC3B autophagosomal marker to CCV. cvpF mutants exhibit in vitro and in vivo replication deficiencies, suggesting that diversion of autophagy by this effector is crucial for Coxiella virulence. As for cvpF mutants, ankA mutants show the same in vitro defect of replication and the protein AnkA is a substrate of the SST4. AnkA contains Ankyrin repetition patterns located on its N-terminal domain. The bacterium induces an AnkA-dependent hyperfusion of mitochondria. Our results show that AnkA interacts with Drp1, a motor protein involved in mitochondrial fission, and that this interaction as well as mitochondrial hyperfusion is dependent on the domain containing Ankyrin-repeat motifs. The mechanism by which AnkA acts on Drp1 remains to be determined. However, the observed effects on mitochondria suggest that the organelle's manipulation by the bacterium promotes the development of the vacuole and the intracellular replication of the pathogen. To conclude, our research strongly suggests that multiple Coxiella effectors manipulate host cell pathways to ensure the efficient intracellular development of this pathogen
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Duperthuy, Marylise. "Effecteurs moléculaires de lassociation Crassostrea gigas / Vibrio splendidus. Rôle de la porine OmpU dans les mécanismes de résistance et déchappement à la réponse immunitaire de lhôte". Thesis, Montpellier 2, 2010. http://www.theses.fr/2010MON20060.
Texto completoResumen
Vibrio splendidus LGP32 est une bactérie pathogène associée aux épisodes de mortalités estivales qui affectent la production d'huître Crassostrea gigas depuis des décennies. Nous avons montré ici que la porine OmpU était un effecteur majeur de l'interaction V. splendidus / C. gigas. Nous avons pour cela construit un mutant ΔompU de V. splendidus. Celui-ci nous a permis de mo ntrer l'implication de OmpU (i) dans la résistance de V. splendidus aux antimicrobiens, incluant ceux de l'huître, (ii) dans la « fitness » chez l'huître, et (iii) dans la virulence en infections expérimentales (mortalités de 56 % pour le sauvage versus pour le 11% mutant). En accord avec ces résultats, nous avons montré que la délétion de ompU modifiait la sécrétion de protéines dont l'expression est contrôlée par les voies de régulation de la virulence (ToxR) et de l'intégrité membranaire (SigmaE). Par ailleurs, nous avons montré que OmpU jouait un rôle essentiel dans la reconnaissance par les hémocytes. En effet, (i) in vivo, les gènes hémocytaires répondent différemment à l'infection par le Vibrio sauvage ou ΔompU, et (ii) in vitro, OmpU est nécessaire à l'invasion hémocytaire par V. splendidus. Cette invasion utilise la phagocytose dépendante de l'intégrine b et la SOD extracellulaire du plasma d'huître comme opsonine qui lie OmpU. Ainsi, OmpU est un facteur de virulence majeur qui permet l'infection des hémocytes dans lesquels il est capable de survivre en inhibant la formation de radicaux oxygénés et de vacuoles acides. La résistance du Vibrio aux antimicrobiens hémocytaires de l'huître, elle-même dépendante de OmpU, est probablement un élément supplémentaire favorable à la survie intra-cellulaireVibrio splendidus LGP32 is a bacterial pathogen associated to the summer mortality outbreaks that have affected the production of Crassostrea gigas oysters over the past decades. We showed here that the OmpU porin is a major effector of the V. splendidus / C. gigas interaction. For that, we have constructed a ΔompU mutant of V. splendidus, and shown that the OmpU porin is implicated (i) in the resistance of V. splendidus to antimicrobials, including those of oyster, (ii) in its in vivo fitness, and (iii) in its virulence in oyster experimental infections (mortalities have been reduced from 56 % to 11 % upon mutation). In agreement, we have shown that the ompU deletion modified the expression of secreted proteins controlled by the virulence (ToxR) and the membrane integrity (SigmaE) regulation pathways. Furthermore, we have shown that OmpU has a major role in the recognition of V. splendidus by oyster hemocytes. Indeed, (i) in vivo, hemocyt e genes displayed differential responses to an infection with the wild-type or the ΔompU mutant, and (ii) in vitro, OmpU was necessary for hemocyte invasion by V. splendidus. This invasion process required the hemocyte b-integrin and the oyster plasma extracellular SOD, which was found to act as an opsonin recognizing OmpU. Thus, OmpU is a major virulence factor that allows infection of hemocytes in which V. splendidus is able to survive by inhibiting the production of reactive oxygen species and the formation of acidic vacuoles. Resistance of V. splendidus to hemocyte antimicrobials, which is also OmpU-dependant, is probably an additional determinant of V. splendidus intracellular survival
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Haller, Samantha. "Etude des interactions hôte-pathogène entre Pseudomonas aeruginosa et Drosophilia melanogaster dans un modèle d'infection intestinale". Thesis, Strasbourg, 2014. http://www.theses.fr/2014STRAJ061/document.
Texto completoResumen
Au cours de ma thèse je me suis intéressée aux relations hôte-pathogène entre Drosophila melanogaster et Pseudomonas aeruginosa PA14. RhlR, un facteur de transcription bactérien permet à la bactérie d’échapper à la phagocytose. Mon projet de thèse consistait à identifier comment RhlR exerce cette fonction. Mes résultats suggèrent que RhlR exercerait également une fonction indépendante du quorum sensing. Un crible de mutants PA14 nous a permis d’isoler trois gènes importants pour la virulence de la bactérie et possiblement reliés à RhlR: xcpR, vfR et sltB1. L’utilisation de mutants de drosophile tep4, m’a permis de montrer que le rôle d’échappement à la phagocytose se ferait au niveau de la détection de la bactérie. Par ailleurs, mes résultats suggèrent aussi l’intervention d’un composé volatil qui permettrait de synchroniser la virulence de la bactérie. Dans une dernière partie, j’ai étudié les effets d’une co-infection entre un virus entérique et PA14During my PhD, I studied the host-pathogen interactions between Drosophila melanogaster and Pseudomonas aeruginosa PA14. We previously identified RhlR as a bacterial transcription factor that allows the bacteria to circumvent phagocytosis. My main PhD project was to study and identify how RhlR exerts this function. My first results suggested that RhlR plays also a role independently its the quorum sensing. A screen of PA14 mutants allowed me to identify three genes involved in PA14 virulence and possibility in RhlR function: xcpR, vfR and sltB1. By using tep4 fly mutants, I have shown that RhlR’s role against phagocytosis is most likely required at the level of PA14 detection. Beside this, my results indicated that possibly a volatile compound is involved to synchronize PA14 virulence. In the last part, I studied the effects of a co-infection between an enteric virus and PA14
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Feurtey, Alice. "Hybridations inter-spécifiques chez le pommier et co-évolution hôte-pathogène". Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016SACLS446/document.
Texto completoResumen
Dans une première partie de mon projet de thèse, je me suis intéressée aux hybridations interspécifiques et à l’histoire évolutive des espèces de pommiers en Europe. L’analyse de génomes complets m’a permis de confirmer que l’ancêtre du pommier cultivé est bien le pommier sauvage asiatique M. sieversii, mais aussi que de nombreuses variétés cultivées originaires de l’Europe forment un groupe génétique distinct de cette espèce sauvage. Ces variétés montrent des traces d’introgressions par le pommier sauvage européen M. sylvestris et une structuration de populaton selon un axe est-ouest. Les introgressions depuis le pommier cultivé sont également abondantes dans les populations de pommier sauvage européen M. sylvestris, et menacent leur intégrité génétique. Les niveaux des introgressions étaient corrélés aux activités anthropiques d’exploitation des pommiers et les hybrides n’avaient pas de réduction détectable de valeur sélective sur les caractères mesurés. Notre étude de la phylogéographie du pommier sauvage européen dans l’ensemble de son aire de distribution nous a permis de détecter des groupes génétiques différenciés résultant de l’histoire climatique passée de la planète. Ces groupes représentent autant d’unités de conservation différentes.Dans une seconde partie, j'ai étudié la coévolution entre espèces de plantes et espèces de champignons pathogènes dans deux systèmes différents. Je me suis tout d'abord intéréssée à l’histoire évolutive combinée des pommiers cultivés et sauvages d’Asie centrale et du champignon causant la tavelure, Venturia inaequalis. Dans les montagnes du Kazakhstan, le pommier cultivé a été réintroduit au cours des deux derniers siècles, créant une zone de contact secondaire, non seulement entre M. domestica et M. sieversii, mais aussi entre les populations de V. inaequalis de types agricole et sauvage. Alors que l’invasion des populations sauvages par le pommier cultivé semble encore limité géographiquement, le pathogène de type agricole est largement répandu dans les forêts et sur l’hôte sauvage. Cependant, le nombre d’hybrides détectés chez le pathogène reste limité, probablement en raison de barrières intrinsèques à la reproduction, puisque les deux types de pathogènes infectent les mêmes arbres hôtes. Dans un second temps, j’ai comparé les structures génétiques et spatiales à l’échelle européenne de la plante Silene latifolia et de son pathogène Microbotryum lychnidis-dioicae. Notre jeu de données constitué du génotype d’un pathogène et de la plante qu’il infectait nous a permis de comparer la structure à très fine échelle et celle-ci apparait remarquablement congruente. Trois groupes phylogéographiques ont été identifiés chez les deux organismes, correspondant à l’histoire de contraction-expansion des aires de distribution des espèces tempérées lors de la dernière glaciation. Une structure génétique plus fine a également été détectée chez le pathogène, suggérant la possibilité d’une histoire plus complexeIn the first part of my thesis project, I studied the evolutive history of apple tree species in Europe, including interspecific hybridizations. Analyses of whole genome data confirmed that the progenitor species of the cultivated apple tree was M. sieversii, a Central Asia wild apple tree, but also that a high proportion of European cultivated varieties form a genetic group distinct from the wild species. These varieties show traces of introgressions from M. sylvestris and of population subdivision along an East-West axis. Microsatellite markers also showed that introgressions from the cultivated apple were also quite frequent in wild apple tree populations and thus threaten their genetic integrity. We found that introgression levels were correlated to anthropic activities of apple tree cultivation and gave rise to hybrids with no detectable reduced fitness on the traits measured. Our study of the European wild apple tree phylogeography allowed us to detect differentiated genetic groups resulting from the past climatic history of the planet and which should be considered as different evolutionary significant units in conservation.In the second part of my thesis project, I studied coevolution between plant species and their pathogenic fungi in two different systems. I first compared the evolutive history of cultivated and wild apple trees in Central Asia and that of their scab pathogen, Venturia inaequalis. In the Kazakhstan Mountains, the cultivated apple tree has been reintroduced back from Europe during the last two centuries. This created a secondary contact zone, not only between the two apple tree species, but also between the agricultural and the wild types of V. inaequalis. While the invasion of natural populations by the cultivated apple trees still seems geographically limited, the agricultural pathogen is widespread in the forests and on the wild host trees. However, the number of hybrids in the pathogen was limited, probably because of intrinsic reproductive barriers since no ecological barriers were found. I also compared spatial genetic structures at the European scale in the plant Silene latifolia and its anther-smut pathogen Microbotryum lychnidis-dioicae. Our dataset included genotypes from the pathogens and the plants on which they were collected, and the population structures appeared remarquably congruent. Three phylogenetic groups were identified in these both species, corresponding with the temperate species range contraction-expansion cycles during the past glaciations. A substructure was identified in the pathogen suggesting the possibility of a more complex history
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Burette, Mélanie. "Etude de la réplication intracellulaire et de la persistance de Coxiella burnetii, agent pathogène de la Fièvre Q". Thesis, Montpellier, 2020. http://www.theses.fr/2020MONTT053.
Texto completoResumen
Etude de la réplication intracellulaire et de la persistance de Coxiella burnetii, agent pathogène de la fièvre QCoxiella burnetii est la bactérie responsable de la fièvre Q, une maladie considérée comme l’une des zoonoses réémergentes les plus préoccupantes en Europe. C. burnetii infecte les humains par inhalation d’aérosols contaminés, causant des épidémies avec de lourdes conséquences économiques et sanitaires. A la suite de l’invasion, C. burnetii détourne les fonctions de la cellule hôte pour inhiber la réponse immunitaire innée et générer une niche réplicative appelée CCV (Coxiella-containing vacuole) d’une composition protéique et lipidique unique. Mon projet de thèse se focalise sur l’étude des interactions hôte/pathogène permettant la persistance et la réplication intracellulaire de C. burnetii.Tout d’abord, nous avons démontré comment la protéine effectrice bactérienne NopA inhibe la réponse immunitaire innée des cellules infectées. Les résultats obtenus au cours de ma thèse ont montré que NopA interagit avec Ran et déséquilibre son gradient nucléocytoplasmique, perturbant ainsi l’importation nucléaire de protéines eucaryotes et l’expression de cytokines pro-inflammatoires. En parallèle, le rôle du métabolisme des lipides dans la biogenèse de la CCV a été étudié. En utilisant un large éventail de sondes liant les lipides et de la microscopie confocale, la signature lipidique des CCVs a été mise en évidence, révélant que le PI(4)P et le LBPA sont activement recrutés à la CCV par C. burnetii au cours de l’infection. La coprécipitation des protéines de C. burnetii avec des lipides eucaryotes a ensuite conduit à l’identification de candidats effecteurs liant les lipides. Parmi ceux-ci, CBU0635 pourrait être une phosphatase des lipides qui détourne la voie sécrétoire vers la CCV tandis que CBU2007 manipule le métabolisme de l’acide lysobisphosphatidique pour recruter la machinerie ESCRT et bloquer la biogenèse des corps vésiculaires. Ces résultats permettent donc une meilleure compréhension des stratégies de réplication et de persistance de C. burnetii et pourraient à terme être utilisés dans le développement de nouveaux antimicrobiens et dans l’utilisation à des fins thérapeutiques de protéines de C. burnetiiIntracellular replication and persistence strategies of the Q fever pathogenCoxiella burnetiiCoxiella burnetii is the causative agent of human Q Fever, considered as one of the most relevant re- emerging zoonosis in Europe. C. burnetii infects humans through the inhalation of contaminated aerosols, causing epidemics with serious economic and health consequences. Following internalisation, C. burnetii subverts host cell functions to inhibit the innate immune response and generate a replicative niche called CCV (Coxiella-containing vacuole) characterised by a unique protein and lipid composition. My thesis project focuses on the study of the host/pathogen interactions underlying the persistence and intracellular replication of C. burnetii.First, the function of the effector protein NopA was discovered showing how this protein inhibits the innate immune response in infected cells. The results obtained during my PhD have shown that NopA interacts with Ran and triggers an imbalance in its nucleocytoplasmic gradient, thereby perturbing the nuclear import of eukaryotic proteins and the expression of pro-inflammatory cytokines. In parallel, the role of lipid metabolism in the establishment of the CCV was investigated. By using a wide array of lipid probes and confocal microscopy, the lipid signature of CCVs was determined and revealed that PI(4)P and LBPA are actively subverted by C. burnetii during infection. Lipid pulldown assays then led to the identification of C. burnetii candidate effector proteins interacting with host cell lipids. One of them, CBU0635, is a putative phosphoinositide phosphatase that diverts the secretory pathway to the forming Coxiella- containing vacuole while CBU2007 manipulates lysobisphosphatidic acid metabolism to recruit the ESCRT machinery and block the biogenesis of multivesicular bodies. These results help to better understand intracellular replication and persistence strategies of C. burnetii and could allow the development of new antimicrobials and the therapeutic repurposing of C. burnetii proteins
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Cossé, Mathilde. "Identification et caractérisation d'un nouvel effecteur précoce de Chlamydia trachomatis". Electronic Thesis or Diss., Paris 6, 2016. https://accesdistant.sorbonne-universite.fr/login?url=https://theses-intra.sorbonne-universite.fr/2016PA066083.pdf.
Texto completoResumen
C. trachomatis est une bactérie Gram-négative intracellulaire obligatoire et un pathogène humain. Première cause de maladie sexuellement transmissible d'origine bactérienne, elle est également responsable, dans les pays en développement, d'infections oculaires pouvant conduire à la cécité (trachome). Son cycle de développement bi-phasique a lieu au sein d'un compartiment appelé inclusion. Grâce à un système de sécrétion de type 3 (SST3), Chlamydia sécrète des protéines dans le cytosol de la cellule afin de promouvoir sa survie et sa multiplication. Ces protéines sont désignées sous le terme d'effecteursC. trachomatis is an obligate intracellular Gram-negative bacteria and a human pathogen. It is the most prevalent cause of sexually transmitted diseases of bacterial origin and a leading cause of preventable blindness in the developing world. During their biphasic developmental cycle the bacteria remains in a membrane-bounded cellular compartment called an inclusion. Using a type 3 secretion system (T3SS) they translocate effector proteins inside the cytosol of the cell to promote its survival and multiplication.The aim of the PhD was to study the function of CT622, a hypothetic protein from C. trachomatis. We showed that CT622 is an effector protein from the T3SS and that it is secreted early during the infection. We identified a bacterial protein that binds to CT622, and we showed that it acts as a chaperone, stabilizing CT622 and enhancing its secretion. We obtained bacteria lacking CT622 expression, thus demonstrating that CT622 is not essential for bacterial growth in vitro. However, preliminary studies indicate that in the absence of CT622 bacterial development is delayed and T3SS is defective.We identified several molecules interacting with CT622: geranylgeranyl diphosphate, Rab39 and Atg16L1 proteins. Future work will aim at understanding how these identified interactions, or other bacterial or cellular partners still to be discovered, contribute to the establishment of a niche favorable to bacterial development
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Rubio, Tristan. "Diversité des mécanismes d’interactions des vibrios du clade Splendidus et de leur hôte, l'huître creuse Crassostrea gigas". Thesis, Montpellier, 2017. http://www.theses.fr/2017MONTT098/document.
Texto completoResumen
Au sein du clade Splendidus, Vibrio tasmaniensis et Vibrio crassostreae sont deux populations de vibrios virulentes pour l’huître qui ont été associées au syndrome de mortalité des huîtres juvéniles. Nous nous sommes intéressés à la diversité des mécanismes d'interaction entre ces vibrios et leur hôte, l'huître creuse Crassostrea gigas. Dans un premier temps, nous avons précisé le processus de pathogénèse de la souche V. tasmaniensis LGP32 et montré qu’elle possédait une activité cytotoxique sur les cellules immunitaires de l’huître, les hémocytes, qui dépendait de sa phagocytose. Le transcriptome intracellulaire de LGP32 a révélé le rôle important des systèmes antioxydants et de l’efflux du cuivre dans la survie du vibrio à l’intérieur du phagosome. D’un point de vue fonctionnel, nous avons montré que ces mécanismes jouaient un rôle important au cours de la pathogénèse in vivo. Dans un second temps, nous avons réalisé une étude comparative des interactions entre des souches représentatives des deux populations V. tasmaniensis et V. crassostreae et l’huître. Nous avons montré que les souches virulentes des deux populations étaient cytotoxiques pour les hémocytes mais que cette cytotoxicité était indépendante de la phagocytose chez les V. crassostreae, à l’inverse des V. tasmaniensis. Le transcriptome des huîtres a montré que les souches virulentes des deux populations réprimaient l’expression de gènes impliqués dans la réponse antibactérienne. Des réponses spécifiques à chaque souche virulente ont également été identifiées, révélant la diversité des interactions. In vivo, les souches virulentes se sont montrées capables de coloniser les tissus de l'huitre, contrairement aux souches non virulentes contrôlées par les hémocytes. L’ensemble de nos travaux montre que, bien qu’il existe un degré de diversité et de spécificité des interactions entre différents vibrios du clade Splendidus et l’huître, les deux populations virulentes sont cytotoxiques pour les cellules immunitaires, et ce processus est essentiel pour leur succès infectieux. Ainsi, la capacité de dépasser les défenses hémocytaires est un phénotype conservé entre les populations virulentes du clade Splendidus. Les processus évolutifs ayant conduits à l’émergence de ces traits de virulence communs entre populations de vibrios pathogènes différentes méritent d’être explorerIn the Splendidus clade, Vibrio tasmaniensis and Vibrio crassostreae are two populations of virulent vibrio for oysters that are associated to "juvenile oyster mortality syndrome". Here we were interested in the diversity of interaction mechanisms between the vibrios and their host, the oyster Crassostrea gigas. First, we investigated the pathogenesis process of the strain V. tasmaniensis LGP32 and showed that it exerts a cytotoxic activity against oyster immune cells, the hemocytes, which depend on its entry into the cells through phagocytosis. Transcriptomic analysis of LGP32 response during intracellular stage revealed a crucial role for antioxydant systems and copper efflux in intraphagosomal survival of the bacteria. From a functional point of view, we showed that this virulence mechanisms of LPG32 play a major role in pathogenesis in vivo. Second, we realized a comparative study of the interaction mechanisms between representative strains of the two populations V. tasmaniensis and V. crassostreae with the oyster. Virulent strains from both populations were cytotoxic for hemocytes but this cytotoxicity was independant of phagocytosis in the case of V. crassostreae, in contrary to V. tasmaniensis. Transcriptomic analysis of the oyster responses during infection showed that virulent strains of both populations repressed the expression of genes involved in antibacterial responses. However, some pecific responses were also identified for each virulent strain, highlighting some diversity of interactions. In vivo, virulent strains were able to colonize oyster tissues, in contrary to non-virulent strains, which were controlled by hemocytes. Our work show, although a certain degree of diversity and specificity exist in the interactions between different vibrios of the Splendidus clade and oysters, both virulent populations are cytotoxic for immune cells, and this process is essential for their infectious success. Thus, the capacity to overcome the hemocyte defenses is a conserved phenotype between distinct virulent populations of vibrios from the Splendidus clade. Hence, it would be of particular interest to determine the evolutionary processes that drove the emergence of common virulence traits in distinct populations of pathogens
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Juan, Pierre-Alexandre. "Identification du système de transformation naturelle de Legionella pneumophila". Thesis, Lyon 1, 2015. http://www.theses.fr/2015LYO10315.
Texto completoResumen
Sous des conditions de croissance particulières, certaines bactéries sont capables d'entrer en état de « compétence » pour la transformation naturelle, c'est-à-dire d'exprimer un ensemble de gènes nécessaires à la mise en place d'un système d'import d'ADN exogène dont l'intégration conduit à une transformation génétique et phénotypique. C'est le cas de Legionella pneumophila, bactérie environnementale et agent étiologique de la légionellose. La transformation naturelle a potentiellement participé à l'évolution du génôme de L. pneumophila.Ainsi, l'objectif premier de cette thèse était de décrire les composants principaux du système de transformation naturelle de L. pneumophila, ainsi que son activation et rôle potentiel dans la relation de la bactérie avec ses hôtes. Des méthodes d'analyse transcriptomique et de mutagénèse dirigée ont permis d'identifier les principaux gènes impliqués dans la mise en place du système de transformation naturelle qui, de façon cohérente avec un rôle adaptatif, ne semble pas impliqué dans la virulence bactérienne. Le système inclut un pilus de transformation, structure fréquemment observée chez les espèces naturellement transformables. Le rôle de la protéine structurale MreB dans le mécanisme de transformation naturelle a également été étudié. En proposant un premier modèle du système de transformation naturelle de L. pneumophila, ces travaux ouvrent la voie à une analyse plus détaillée de la dynamique du système et, plus généralement, à une meilleure compréhension des mécanismes de la transformation naturelle chez les bactéries Gram-négativesUnder certain growth conditions, some bacteria are able to develop a « competence » state for natural transformation, that is, to express a panel of genes involved in the assembly of a DNA uptake system that allows bacteria to take up and recombine free exogenous DNA, leading to a genetic and phenotypic transformation. Natural transformation may have played a role in the evolution of the L. pneumophila genome.Thus, the main objective of this work was to describe the main components of the L. pneumophila DNA uptake system and to investigate its role regarding the host-pathogen interaction. Transcriptomic analysis and directed mutagenesis permitted to identify the main components of the system which is not involved in bacterial virulence. The system include a transformation pilus that is a structure frequently found in transformable species. The role of the structural protein MreB has also been investigated.By describing a first model of the natural transformation system of L. pneumophila, this work paves the way to a deeper analysis of the system dynamics and, more generally, to a better understanding of natural transformation in Gram-negative species
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Squiban, Barbara. "Criblage par ARN interférence du génome complet de C. elegans pour l' identification de nouveaux gènes impliqués dans l' immunité innée". Thesis, Aix-Marseille, 2012. http://www.theses.fr/2012AIXM4056.
Texto completoResumen
Afin de caractériser les voies de signalisation du système immunitaire inné, nous étudions l'interaction entre le ver C. elegans et le champignon Drechmeria coniospora. Une des réponses du ver à l'infection consiste en une augmentation de la production de peptides antimicrobiens (PAM) dans l'épiderme. Des vers transgéniques exprimant le gène rapporteur de la GFP sous le contrôle du promoteur d'un PAM, fluorescent vert après infection. Si un gène nécessaire à l'expression des PAM est inactivé, alors les vers transgéniques ne fluorescent plus après infection. Nous avons effectué un crible pour identifier les molécules de signalisation nécessaires à l'expression des PAM en utilisant une approche quantitative et semi-automatique par ARN interference (ARNi). Deux banques d'ARNi couvrant 95% du génome, soit 20 000 gènes, ont été criblées et 360 candidats bloquant l'induction de la GFP après infection ont été obtenus, correspondant à 343 gènes. Une caractérisation phénotypique a permis de placer les candidats dans différentes catégories fonctionnelles et permis d'identifier d'une part un récepteur agissant en amont de la voie de signalisation p38 nécessaire à l'activation des gènes PAM, d'autre part une implication des granules de stress lors de l'infection. Ces analyses sont le fondement pour l'établissement d'une description compréhensive du réseau génétique régulant le système immunitaire inné du ver et permettront de révéler les interactions complexes entre l'immunité et les processus physiologiques au niveau moléculaire, cellulaire et au niveau de l'organismeTo investigate innate immune signaling, we study the interaction of C. elegans with the fungus Drechmeria coniospora. One of the responses of the worm to this infection is the up-regulation of a variety of antimicrobial peptide (AMP) genes in the epidermis. Transgenic worms carrying a GFP reporter gene under the control of an AMP promoter fluoresce green after infection by D. coniospora. If a gene required for AMP gene expression is inactivated, the reporter strain will not turn green upon infection. Using this fluorescent read-out, we have been able to screen for signaling molecules required for AMP gene expression using a quantitative semi-automated RNAi approach. We have screened two RNAi libraries that together cover 95% of the ca. 20,000 genes in the C. elegans genome and we obtained 360 high-confidence candidates that reduced the level of induction of green fluorescence after infection, and correspond to 343 genes. A further phenotypic characterization allowed the candidates to be grouped into distinct functional categories and allowed the identification of both a receptor acting upstream the p38 MAPK pathway necessary for the activation of the AMPs, and the implication of stress granules during infection. Altogether, the screen data and its analysis represent the foundation for the establishment of a comprehensive description of the signaling network regulating the innate immune system of the worm and will shed light on the complex interactions between immunity and other physiological processes at the molecular, cellular and organismal level
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Richetta, Clémence. "Étude du rôle de l'autophagie dans l'infection par le virus de la rougeole : mécanismes d'induction et conséquences sur le cycle viral". Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01045022.
Texto completoResumen
La macroautophagie, appelée ici autophagie, est un processus de dégradation lysosomale qui joue un rôle clé dans l'immunité en dégradant des micro-organismes intracellulaires mais également en activant des réponses immunitaires. Cependant, de nombreux virus ont développé des stratégies pour inhiber, utiliser voire détourner l'autophagie à leur propre bénéfice. L'objectif de cette thèse a été d'analyser la place de l'autophagie dans l'infection par le virus de la rougeole (VR). Ce travail démontre que les souches atténuées du VR utilisent plusieurs voies moléculaires successives d'induction d'autophagie dans les cellules infectées. En effet, elles sont capables d'induire une première vague d'autophagie très précoce mais transitoire par l'engagement de l'une des isoformes de leur récepteur d'entrée CD46. Après un bref retour à l'état basal, une deuxième vague d'autophagie est induite par l'interaction de la protéine virale non structurale C avec la protéine cellulaire autophagique IRGM. La formation de syncytia conduit à une troisième voie d'induction d'autophagie qui permet de maintenir l'autophagie mise en place. Cette autophagie soutenue est exploitée par le VR afin de limiter la mort des cellules infectées, ce qui promeut la production de particules virales. Les souches virulentes du VR, incapables de lier CD46, et utilisant comme récepteur d'entrée la protéine CD150, n'induisent que l'autophagie tardive qui est également utilisée pour favoriser la production de particules virales infectieuses. Ce travail de thèse montre donc que l'induction d'une autophagie soutenue lors de l'infection par le VR promeut l'infection, principalement en limitant la mort cellulaire
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Gazanion, Elodie. "Activité ambivalente du nicotinamide chez le parasite Leishmania : adjuvant thérapeutique dans le traitement des leishmanioses et précurseur majeur du NAD+ chez le parasite". Thesis, Montpellier 2, 2010. http://www.theses.fr/2010MON20191.
Texto completoResumen
Le nicotinamide est une vitamine fournie par l'alimentation et utilisée en thérapie dans le traitement de certaines pathologies humaines. Chez Leishmania, un protozoaire parasite responsable des leishmanioses, cette vitamine présente une action toxique contre le parasite et une action synergique avec l'antimoine, la principale molécule utilisée dans le traitement des leishmanioses. En recherchant le mode d'action de cette vitamine, nous avons observé qu'elle était en réalité un précurseur essentiel à la synthèse du NAD+ chez le parasite, un cofacteur responsable de la plupart des réactions d'oxydoréduction chez tous les êtres vivants. Leishmania étant en effet dépourvu des voies de synthèse de novo du NAD+, il doit le générer à partir de précurseurs qu'il importe depuis son environnement (nicotinamide, nicotinamide riboside, acide nicotinique). Cette auxotrophie du parasite pour le NAD+ révèle donc un rôle ambivalent du nicotinamide, à la fois toxique à fortes concentrations et pourtant essentiel à sa survie en tant que précurseur majeur du NAD+. À partir des bases de données, nous avons reconstitué l'ensemble de la voie de synthèse du NAD+ chez Leishmania. Parmi les enzymes impliquées, nous avons identifié une nicotinamidase qui n'a pas d'homologue chez les mammifères, et qui assure la conversion du nicotinamide en acide nicotinique, première étape à la synthèse du NAD+. Cette enzyme étant un candidat intéressant pour le développement de molécules ciblant spécifiquement le parasite, nous avons réalisé la caractérisation fonctionnelle de ce gène. Son inactivation induit une diminution importante de la concentration en NAD+ chez le parasite et provoque un arrêt de la prolifération en culture, ainsi qu'une incapacité des mutants à établir une infection durable chez la souris. L'obtention de la structure de la nicotinamidase de L. infantum nous offre désormais la possibilité de développer des inhibiteurs spécifiques contre cette nouvelle cible thérapeutiqueNicotinamide is a vitamin provided by food that is already used in human therapy. In Leishmania protozoan parasites, this molecule shows toxic activity against parasites and has synergistic activity with antimonials, the main drugs used to treat leishmaniasis. By investigating the mode of action of this cheap vitamin, we discovered that nicotinamide is in fact the main precursor of NAD+ synthesis in Leishmania, a redox cofactor essential for all living cells. Leishmania are indeed devoid of a de novo NAD+ pathway and must synthesize it by scavenging precursors from their environment (nicotinamide, nicotinic acid and nicotinamide riboside). This NAD+ auxotrophy reveals a mixed pattern of activity of nicotinamide in Leishmania, i.e. toxic at high concentrations but also essential for parasite survival through its role in NAD+ synthesis. All enzymes of the Leishmania NAD+ salvage pathway were then identified from genome databases. We focused on a putative nicotinamidase, which has no homolog in mammals and governs the conversion of nicotinamide to nicotinic acid, the first step in the NAD+ salvage pathway. Since this enzyme could be considered as an attractive therapeutic target to develop specific parasite inhibitors, we performed a functional analysis of the corresponding gene. Targeted deletion of the nicotinamidase encoding gene induced a marked drop in parasite NAD+ content and a phenotype with strongly delayed growth. Additionally, these mutants are unable to establish durable infections in mice. The crystal structure of the nicotinamidase from L. infantum will allow us to develop specific inhibitors against this new therapeutic target
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Cossé, Mathilde. "Identification et caractérisation d'un nouvel effecteur précoce de Chlamydia trachomatis". Thesis, Paris 6, 2016. http://www.theses.fr/2016PA066083/document.
Texto completoResumen
C. trachomatis est une bactérie Gram-négative intracellulaire obligatoire et un pathogène humain. Première cause de maladie sexuellement transmissible d'origine bactérienne, elle est également responsable, dans les pays en développement, d'infections oculaires pouvant conduire à la cécité (trachome). Son cycle de développement bi-phasique a lieu au sein d'un compartiment appelé inclusion. Grâce à un système de sécrétion de type 3 (SST3), Chlamydia sécrète des protéines dans le cytosol de la cellule afin de promouvoir sa survie et sa multiplication. Ces protéines sont désignées sous le terme d'effecteursC. trachomatis is an obligate intracellular Gram-negative bacteria and a human pathogen. It is the most prevalent cause of sexually transmitted diseases of bacterial origin and a leading cause of preventable blindness in the developing world. During their biphasic developmental cycle the bacteria remains in a membrane-bounded cellular compartment called an inclusion. Using a type 3 secretion system (T3SS) they translocate effector proteins inside the cytosol of the cell to promote its survival and multiplication.The aim of the PhD was to study the function of CT622, a hypothetic protein from C. trachomatis. We showed that CT622 is an effector protein from the T3SS and that it is secreted early during the infection. We identified a bacterial protein that binds to CT622, and we showed that it acts as a chaperone, stabilizing CT622 and enhancing its secretion. We obtained bacteria lacking CT622 expression, thus demonstrating that CT622 is not essential for bacterial growth in vitro. However, preliminary studies indicate that in the absence of CT622 bacterial development is delayed and T3SS is defective.We identified several molecules interacting with CT622: geranylgeranyl diphosphate, Rab39 and Atg16L1 proteins. Future work will aim at understanding how these identified interactions, or other bacterial or cellular partners still to be discovered, contribute to the establishment of a niche favorable to bacterial development
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Lucas, Cécily. "Rôle de l'autophagie dans la réponse de l'hôte suite à l'infection par des Escherichia Coli producteurs de colibactine isolés de patients atteints d'un cancer colorectal". Thesis, Université Clermont Auvergne (2017-2020), 2018. http://www.theses.fr/2018CLFAS016/document.
Texto completoResumen
La muqueuse des patients atteints de cancer colorectal (CCR) est anormalement colonisée par des souches d’Escherichia coli porteuses de l’îlot pathogène pks (E. coli/pks+), responsable de la synthèse de la génotoxine colibactine. Les E. coli/pks+ induisent des cassures double brin de l’ADN, l’accumulation d’aberrations chromosomiques ainsi que la sénescence, et favorisent le développement tumoral dans des modèles murins de CCR. L’autophagie est un processus des cellules eucaryotes qui permet la dégradation d’éléments cytoplasmiques par les lysosomes et est activé pour permettre l’adaptation des cellules en réponse à un stress. Un dysfonctionnement de l’autophagie est associé à plusieurs pathologies humaines, notamment les cancers. L’objectif de ce travail de thèse était d’étudier le rôle de l’autophagie dans la défense de l’hôte suite à l’infection par les E. coli/pks+. Nous avons montré une augmentation de l’expression des gènes de l’autophagie dans la muqueuse colique des patients atteints de CCR colonisée par des E. coli/pks+ comparativement à celle colonisée par des E. coli ne portant pas l’îlot pks. L’infection des cellules épithéliales intestinales humaines HCT-116 par des souches d’E. coli isolées de patients atteints de CCR entraîne l’activation de l’autophagie de façon dépendante de la présence de l’îlot pks. Les cellules déficientes pour l’autophagie présentent une augmentation des dommages à l’ADN induits par les E. coli/pks+, associée à un défaut de recrutement au niveau du noyau de la protéine de réparation des dommages à l’ADN, RAD51, ainsi qu’une augmentation de la sénescence et de la prolifération cellulaire induites par ces souches. Dans un modèle murin de CCR, le modèle de souris Apc Min/+ , déficient pour le gène de l’autophagie Atg16l1 spécifiquement dans les cellules épithéliales intestinales, nous avons montré un rôle complexe de l’autophagie dans la carcinogenèse colorectale. En effet, en condition non infectée, chez les souris Apc Min/+ , l’autophagie joue un rôle pro-tumoral. Cependant, suite à l’infection par la souche d’E. coli/pks+, 11G5, les souris déficientes pour l’autophagie présentent une augmentation de la tumorigénèse, accompagnée par une augmentation des dommages à l’ADN, de la prolifération cellulaire et de l’inflammation. Ces résultats suggèrent que l’autophagie est nécessaire pour inhiber les effets pro-tumoraux des souches d’E. coli/pks+ et ainsi limiter la carcinogenèse colorectale induite par ces dernières. De nombreuses perspectives d’études sur les mécanismes sous-jacents impliqués dans la progression tumorale induite par les souches d’E. coli/pks+ feront suite à ce projet. Notamment, l’impact du microenvironnement immunitaire et du microbiote sur la carcinogenèse colorectale seront analysés. Plus largement, cette étude permettra de mieux comprendre le rôle de l’autophagie dans la défense de l’hôte pour lutter contre les E. coli associés au CCR. À plus long terme, ce travail pourrait également contribuer au développement de nouvelles stratégies thérapeutiques basées sur la modulation de l’autophagie chez les patients présentant une colonisation par les souches d’E. coli/pks+Several studies have shown a role of intestinal microbiota in CRC etiology, which is the third cause of death by cancer in the world. Especially, colonic mucosa of CRC patient is abnormally colonized with E. coli strains which often carry the pathogenic pks island, leading to the synthesis of a genotoxin called by colibactin. Colibactin-producing E. coli strains induce DNA double strand breaks, chromosomic aberration and senescence in host cells enhancing the cellular proliferation and tumorigenesis in mouse models of CRC. The aim of this study is to investigate the role of autophagy, a key process in cellular homeostasis, in host defense against infection by pks-harboring E. coli (E. coli/pks+). We showed the increased expression of different autophagy-related genes in the mucosa of CRC patients colonized with E. coli/pks+ compared to that of patients colonized with E. coli without the pks island. In vitro and in vivo, we showed that autophagy is activated in intestinal epithelial cells upon infection in order to limit the pro-tumoral effects of E. coli/pks+. In a murine model of CRC, the ApcMin/+ mouse model, deficient for the Atg16l1 autophagy gene specifically in intestinal epithelial cells, we have shown a complex role of autophagy in colorectal carcinogenesis. Indeed, in uninfected conditions, autophagy plays a pro-tumoral role. However, following infection with the E. coli/pks+ 11G5 strain, mice deficient for autophagy exhibit increased tumorigenesis, accompanied by increased DNA damage, cell proliferation, and inflammation. These results suggest that autophagy is necessary to inhibit the pro-tumoral effects of E. coli/pks+ strains and thus limit the colorectal carcinogenesis induced by the latter. Future works using mouse models of CRC are required to study the role of autophagy in colonic tumorigenesis suppression following infection with E. coli/pks+. Different mechanism such as inhibition of cellular proliferation and immune response, modification of the composition of the gut microbiota will be analyzed. Together, those results will highlight the role of autophagy as a host defense mechanism against the pro-tumoral effects of pks-harboring E. coli strains. This work could also open the door to new therapeutic options in the treatment of CRC and therefore have a great impact on public health
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Belair, Cédric. "Rôle des microARNs dans les infections bactériennes chez l’Homme : le modèle Helicobacter pylori". Thesis, Bordeaux 2, 2010. http://www.theses.fr/2010BOR21768/document.
Texto completoResumen
Les microARNs, régulateurs post-transcriptionnels de l’expression des gènes eucaryotes, sont impliqués dans la défense contre les pathogènes. Afin de favoriser leur multiplication, les virus et les bactéries ont développé des stratégies pour altérer la voie des miRNAs. Dans ce travail, nous avons montré que Helicobacter pylori, une bactérie responsable chez l’Homme de pathologies gastriques sévères, telles que l’ulcère ou le cancer, réprime un cluster de microARNs spécifique des cellules souches embryonnaires dans une lignée épithéliale gastrique. En utilisant une technique de séquençage à haut débit, nous avons identifié miR-372 comme le miRNA le plus exprimé dans cette lignée gastrique. Avec miR-373, miR-372 permet la prolifération cellulaire réprimant l’expression d’un inhibiteur du cycle cellulaire, the LArge Tumor Suppressor 2 (LATS2). Au cours de l’infection par H. pylori, l’expression de miR-372&373 est réprimée, provoquant une accumulation de LATS2 et un arrêt du cycle cellulaire. De manière importante, la répression de ces miRNAs est dépendante de la translocation de l’effecteur bactérien CagA dans la cellule hôte. Ces données constituent un nouvel exemple d’interaction hôte-pathogène impliquant les miRNAs et ont identifié le couple LATS2/miR-372&373 comme un mécanisme inattendu dans l’arrêt du cycle cellulaire observé au cours de l’infection. Ce mécanisme pourrait refléter l’inhibition de l’auto-renouvellement de l’épithélium gastrique, processus impliqué dans la défense contre les infections bactériennesMicroRNAs, post-transcriptionnal regulators of eukaryotic gene expression, are implicated in host defense against pathogens. Viruses and bacteria have evolved strategies to suppress miRNA functions with the aim to establish a sustainable infection. In this work, we report that Helicobacter pylori, a bacterium responsible for severe human gastric inflammatory diseases and cancers, down-regulates an embryonic-specific microRNAs cluster in a gastric epithelial cell line. We reveal by using a deep sequencing approach that hsa-miR-372 is the most abundant miRNA expressed in this gastric cell line where, together with hsa-miR-373, it promotes cell proliferation by silencing the expression of a cell cycle inhibitor, the LArge Tumor Suppressor 2 (LATS2). Upon H. pylori infection, miR-372&373 synthesis is inhibited, leading to the derepression of LATS2 and thus, to a cell cycle arrest at the G1/S transition. Importantly, this down-regulation of a specific cell cycle-regulating microRNA is dependent on the translocation of the bacterial effector CagA into the host cells. These data constitute a novel example of host-pathogen interplay involving microRNAs and unveil the couple LATS2/miR-372&373 as an unexpected mechanism in infection-induced cell cycle arrest in proliferating gastric cells which may be relevant of inhibition of gastric epithelium renewal, a major host defense mechanism against bacterial infections
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Guillemet, Martin. "The dynamics of viral adaptation : theoretical and experimental approaches". Electronic Thesis or Diss., Université de Montpellier (2022-....), 2023. http://www.theses.fr/2023UMONG020.
Texto completoResumen
La plupart des organismes vivants peuvent être infectés par des virus. Cette omniprésence est due à différents facteurs, notamment des taux de mutation élevés, des populations de grande taille et des temps de génération courts, qui permettent une adaptation rapide à des espèces hôtes très différentes. La dynamique de l'adaptation des populations virales résulte de l'interaction entre de multiples forces évolutives. Au cours de cette thèse, nous avons développé une combinaison d'approches théoriques et expérimentales pour démêler l'influence de certains de ces facteurs sur l'adaptation virale.Tout d'abord, nous avons exploré la dynamique de l'adaptation virale face à une population hôte homogène. Nous avons utilisé le modèle géométrique de Fisher et étudié les dynamiques évolutive et épidémiologique d'une population virale en modèle intra-hôte. Ce modèle permet d'explorer l'hypothèse de la mutagenèse létale: est-il possible de traiter les infections virales avec des médicaments mutagènes pour augmenter la charge de mutation au-delà d'un seuil qui peut entraîner l'extinction de la population? Nous montrons quels paramètres affectent le taux de mutation critique conduisant à l'extinction virale et nous montrons comment l'épidémiologie et l'évolution peuvent affecter la dynamique transitoire de la population virale à l'intérieur de l'hôte lorsqu'un seul trait du cycle de vie du virus (taux de transmission) est soumis à la sélection. Nous étendons ce cadre de modélisation à l'étude de l'évolution conjointe de la transmission et de la virulence au cours de l'adaptation d'un pathogène émergent.Deuxièmement, nous avons étudié l'adaptation virale dans des populations d'hôtes hétérogènes lorsque le virus se propage parmi une population diversifiée d'hôtes résistants. Nous avons étudié l'émergence évolutive des virus : les virus peuvent-ils éviter l'extinction par l'acquisition de mutations d'échappement leur permettant d'infecter certains des hôtes résistants de la population? Nous avons développé un modèle de naissance/mort pour prédire la probabilité d'émergence évolutive en fonction de la composition de la population d'hôtes. En particulier, nous montrons comment la proportion d'hôtes multi-résistants peut réduire le risque d'émergence évolutive de l'agent pathogène. Nous mettons certaines de ces prédictions à l'épreuve en utilisant des bactériophages se propageant dans des populations bactériennes. Nous manipulons la diversité de l'immunité CRISPR dans les bactéries Streptococcus thermophilus et nous confirmons l'influence clé de la résistance multiple sur le risque d'adaptation virale.Troisièmement, nous avons également étudié l'adaptation virale dans des environnements variables dans le temps où la population hôte est autorisée à coévoluer avec le virus. Dans ce projet expérimental, nous avons suivi l'adaptation des bactériophages au fur et à mesure qu'ils évoluaient avec l'immunité CRISPR des bactéries S. thermophilus. Nous suivons les changements adaptatifs réciproques dans lesquels les bactéries acquièrent de nouvelles couches de résistance (nouveaux spacers dans le locus CRISPR) et les phages acquièrent de nouvelles mutations d'échappement dans les protospacers correspondants. Cette expérience nous permet de suivre la dynamique de l'adaptation virale dans le temps et l'espace. Nous avons noté des asymétries significatives dans les capacités de compétition entre les différentes souches bactériennes. Cette compétition asymétrique a des conséquences dramatiques sur le maintien de la diversité de la résistance de l'hôte et sur la dynamique coévolutive avec le virus. Cette thèse démontre la possibilité d'utiliser l'évolution expérimentale en microcosmes microbiens pour explorer la validité de certaines prédictions théoriques sur la dynamique de l'adaptation virale. Cette validation expérimentale est particulièrement importante si l'on veut utiliser des modèles évolutifs pour faire des recommandations de santé publiqueMost living organisms on the tree of life can be infected by viruses. The ubiquity of viruses is driven by different factors including high mutation rates, high population sizes and low generation times, which allow for quick adaptation to very different host species. The dynamics of adaptation - the rate of change of the mean fitness of the viral population - results from the interplay between multiple evolutionary forces that may promote or hamper viral adaptation. But the interactions between these different factors may often be difficult to understand. During this PhD we developed a combination of theoretical and experimental approaches to disentangle the influence of some of these factors on viral adaptation.First, we explored the dynamics of viral adaptation to a homogeneous host population. We used Fisher’s Geometric Model of adaptation and studied the joint evolutionary and epidemiological dynamics of a viral population spreading in a host population. This modeled allowed us to explore the lethal mutagenesis hypothesis: is it possible to treat viral infections with mutagenic drugs to increase the mutation load of the viral population beyond a threshold that may result in the extinction of the within-host population? We show which parameters affect the critical mutation rate leading to viral extinction and we show how epidemiology and evolution can affect the transient within-host dynamics of the viral population when a single virus life-history trait (transmission rate) is under selection. We extend this modeling framework to study the joint evolution of transmission and virulence during the adaptation of an emerging pathogen. At the beginning of an epidemic, these two traits are expected to evolve independently but a trade-off may build up with viral adaptation.Second, we studied viral adaptation in heterogeneous host populations when the virus spreads among a diversified population of resistance host. We studied the evolutionary emergence of viruses: can viruses avoid extinction by the acquisition of escape mutations allowing them to infect some of the resistant hosts in the population? We developed a simple birth-death process to predict the probability of evolutionary emergence as a function of the composition of the host population. In particular, we show how the proportion of multiple resistant hosts can reduce the risk of pathogen evolutionary emergence. We put some of these predictions to the test using bacteriophages spreading in bacterial populations. We manipulate the diversity of CRISPR immunity in Streptococcus thermophilus bacteria and we confirm the key influence of multiple resistance on the risk of viral adaptation.Third, we also studied viral adaptation in time-varying environments where the host population is allowed to coevolve with the virus. In this experimental project we monitored the adaptation of bacteriophages as they coevolved with the CRISPR immunity of S. thermophilus bacteria. We track reciprocal adaptive changes in which bacteria acquire new layers of resistance (new spacers in the CRISPR array) and phages acquire new escape mutations in the corresponding protospacers. This experiment allows us to monitor the dynamics of viral adaptation across time and space. Interestingly, we find a significant asymmetries in competitive abilities among different bacterial strain in the absence of phage predation. This asymmetric competition has dramatic consequences on the maintenance of diversity of host resistance and on the coevolutionary dynamics with the virus. This thesis demonstrates the possibility to use experimental evolution with microbial microcosms to explore the validity of some theoretical predictions on the dynamics of viral adaptation. This experimental validation is particularly important if one wants to use evolutionary models to make public-health recommendations
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Poirier, Aurore. "Etude comparative des interactions Vibrio - phagocytes dans l'environnement marin". Thesis, Montpellier, 2015. http://www.theses.fr/2015MONTS062/document.
Texto completoResumen
Des souches de Vibrio appartenant au clade Splendidus sont retrouvées de manière récurrente lors des mortalités estivales d’huîtres juvéniles. La souche V. tasmaniensis LGP32 est un pathogène intracellulaire facultatif des hémocytes d’huître, dont elle altère les fonctions de défense. Nous nous intéressons ici aux interactions entre les phagocytes et V. tasmaniensis LGP32, à diverses échelles (moléculaire, cellulaire et environnementale). Dans une première partie, nous avons découvert un mécanisme antimicrobien, encore inconnu chez C. gigas : la formation de pièges d'ADN extracellulaire (ETs). Ces ETs sont associés à des histones antimicrobiennes et sont capables de piéger des bactéries. Comme chez les vertébrés, la formation de ces ETs est dépendante de la production d'espèces réactives de l'oxygène. De plus, la présence de ces ETs a été confirmée in vivo et a été associée à une accumulation d'histones antimicrobiennes dans les tissus, suite à une blessure ou à une infection. Dans une seconde partie,nous avons étudié les interactions entre V. tasmaniensis LGP32 et des protistes hétérotrophes présents dans l’environnement des huîtres, tels que les amibes et les ciliés, qui se nourrissent de micro-organismes par phagocytose. Un résultat important de cette thèse a été de montrer que V. tasmaniensis LGP32 résiste également à la phagocytose des protistes hétérotrophes environnementaux, de manière intracellulaire. C'est à notre connaissance la première fois que les mécanismes d’interaction entre des bactéries pathogènes d'origine marine et des amibes marines sont décrits. Les amibes que nous avons isolées étant présentes dans l'environnement direct des huîtres, nous pouvons donc supposer que la pression de sélection exercée par les phagocytes environnementaux pourrait favoriser l’émergence de traits de virulence et/ou de résistance à la phagocytose parmi les bactéries marines, comme c’est le cas pour V. tasmaniensis LGP32Vibrio strains belonging to the Splendidus clade have been repeatedly found in juvenile diseased oysters affected by summer mortalities. V. tasmaniensis LGP32 is an intracellular pathogen of oyster hemocytes which has been reported to alter the oxidative burst and inhibit phagosome maturation.We here focus on the interactions between phagocytes and V. tasmaniensis LGP32, at molecular, cellular and environmental scales. In the first part of this work, we uncover anunknown antimicrobial mechanism of C. gigas hemocytes: the formation of DNA extracellular traps (ETs). These ETs are associated with antimicrobial histones and are able to entrap bacteria. As in vertebrates, ETs formation depends on reactive oxygen species production. In addition, the presence of ETs was confirmed in vivo and has been associated with antimicrobial histones accumulation in tissues, in response to injury or infection. In the second part of this work, we studied the interactions between V. tasmaniensis LGP32 and heterotrophic protists found in the oyster’s environment, such as amoebae and ciliates, which feed on microorganisms by phagocytosis. An important result of this workwas that V. tasmaniensis LGP32 resists to phagocytosis by environmental heterotrophic protists, as well as to oyster hemocytes. To our knowledge, this is the first mechanical description of an interaction between marine amoebae and marine pathogenic bacteria. As the amoebae were isolated from the direct environment of oysters, we can presume that the selective pressure exerted by environmental phagocytes could select for virulence and/or phagocytosis resistance traits in marine bacteria as in the case of V. tasmaniensis LGP32
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N'gadjaga, Maimouna Djamila Sadio. "Influence and reliance of Chlamydia trachomatis on host glucose metabolism". Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2021. http://www.theses.fr/2021SORUS486.
Texto completoResumen
Les microorganismes à développement intracellulaire exercent une pression importante sur le métabolisme de leur hôte, car ils obtiennent tous leurs nutriments de son cytoplasme. Les bactéries intracellulaires obligatoires Chlamydia trachomatis en sont une illustration extrême : elles dépendent de leur hôte non seulement pour l’apport en glucose, leur source principale de carbone, mais probablement aussi, au moins partiellement, pour l’obtention de la monnaie énergétique issue du catabolisme du glucose, l’adénosine triphosphate (ATP). Ces bactéries effectuent un cycle de développement biphasique: les bactéries infectieuses, ou corpsélémentaires (EBs), adhèrent à la membrane d’une cellule hôte, typiquement une cellules épithéliale du tractus génital, et provoquent leur internalisation. Une fois à l’intérieur d’un compartiment délimité par une membrane, appelé inclusion, les bactéries expriment un nouveau jeu de gènes et se transforment en corps réticulés (RBs). Le métabolisme des RBs, qui constitue la seule forme réplicative des bactéries, est plus élevé que celui des EBs. Les bactéries se multiplient plusieurs fois dans l’inclusion jusqu’à ce que les RBs se convertissent en EBs, qui, une fois relargués de la cellule-hôte, peuvent initier un nouveau cycle infectieux. La pressionmétabolique exercée par les bactéries sur leur hôte évolue donc tout au cours du temps. Savoir si l’infection module le métabolisme de son hôte, et dans quelle mesure les différentes étapes du cycle de développement dépendent de ce métabolisme, demeurent des questions ouvertes. Dans ce travail, en utilisant des cellules épithéliales primaires et une lignée cellulaire d’origine non tumorale, nous avons montré que les deux voies métaboliques principales pour la production d’ATP chez l’hôte, la glycolyse et la phosphorylation oxydative, restaient largement stables durant l’infection. Ces résultats indiquent que contrairement à nos attentes, il n’y a pasde basculement significatif du métabolisme de l’hôte vers la glycolyse durant l’infection. L’inhibition de l’une ou l’autre de ces deux voies diminue fortement la capacité des bactéries à effectuer leur cycle de développement. Bien que les EBs démontrent un certain degré d’autonomie énergétique pour la synthèse des protéines exprimées dans la phase initiale de l’infection, une glycolyse fonctionnelle est requise pour accompagner la formation des inclusions, tandis que la phosphorylation oxydative est moins nécessaire à ce stade précoce du développement. L’importance relative des deux voies pour soutenir les étapes initiales de l’infection corrèle avec leur contribution respective à maintenir le niveau d’ATP dans les cellules épithéliales, la glycolyse étant le contributeur principal. En conclusion, ce travail confirme la dépendance des bactéries vis à vis de la capacité de production d’ATP de l’hôte. Cependant, la consommation d’ATP par les bactéries semble en équilibre avec la production normale des cellules épithéliales et la production autonome par les bactéries, en sorte que le métabolisme de l’hôte ne nécessite pas de remodelage profond pour répondre aux besoins des bactériesMicroorganisms with an intracellular development lifestyle exert a strong pressure on the metabolism of their host, since they obtain all their nutriments from its cytoplasm. The obligate intracellular bacteria Chlamydia trachomatis provides an extreme illustration of this: they rely on the host not only for the supply of glucose, their main carbon source, but probably also, at least partially, for the supply of the energy currency generated through glucose catabolism, adenosine triphosphate (ATP). These bacteria undergo a particular biphasic developmental cycle: the infectious bacteria, or elementary bodies (EBs), adhere to the membrane of a host cell, typically of the epithelium of the genital tract, and trigger their internalization. Once inside a membrane-bound compartment, called an inclusion, the bacteria express a new set of genes and convert to reticulate bodies (RBs). This only replicative form of the bacteria has a higher metabolism than EBs. Bacteria multiply in the inclusion several times until RBs convert back to EBs, which, once released, can initiate a new infectious cycle. The metabolic pressure exerted by the bacteria on their host thus evolves with time. However, whether infection modulates the metabolism of its host, and the degree of the reliance of individual steps of the bacterial development cycle on host metabolism, remain largely unknown. In this work, using primary epithelial cells and a cell line of non tumoral origin, we showed that the two main ATP producing pathways of the host, glycolysis and oxidative phosphorylation, remained fairly stable during infection. These results suggest that, against our expectations, there is no significant shift of the host metabolism towards glycolysis during infection. Inhibition of either pathway strongly reduced the capacity of the bacteria to undergo a developmental cycle. While EBs showed some degree of energetic autonomy in the synthesis of the first proteins expressed at the onset of infection, a functional glycolysis was necessary for the establishment of early inclusions, while oxidative phosphorylation is less needed at this early stage of development. The relative importance of the two pathways to sustain the initial steps of infection correlates with their relative contribution in maintaining ATP levels in epithelial cells, glycolysis being the main contributor. Altogether, this work confirms the dependence of the bacteria on the ATP production capacity of the host. However, ATP consumption by the bacteria appears to be fairly balanced with the normal production capacity of the host, and the autonomous production capacity of the bacteria, so that no major shift in host metabolism is required to meet bacterial needs
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Adams-Ward, Xanthe. "Mécanismes impliqués dans la persistance chez Legionella pneumophila en lien avec la tolérance aux antibiotiques". Electronic Thesis or Diss., Lyon 1, 2024. http://www.theses.fr/2024LYO10176.
Texto completoResumen
La persistance aux antibiotiques est un mécanisme par lequel des bactéries génétiquement sensibles aux antibiotiques entrent dans un état phénotypique qui leur permet de survivre à des conditions de croissance défavorables. Ainsi, ces bactéries persistantes représentent une sous-population de bactéries transitoirement non-réplicatives et tolérantes aux antibiotiques, capables de reprendre leur croissance une fois l’antibiotique éliminé. La persistance bactérienne est souvent impliquée dans les infections récurrentes, dans l'échec des traitements et parfois dans l'émergence d'une résistance ultérieure aux antimicrobiens. La persistance a été démontrée pour une variété d'agents pathogènes bactériens majeurs, notamment chez Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Salmonella enterica et, plus récemment, Legionella pneumophila. L. pneumophila naturellement présente dans les environnements aquatiques se réplique dans les protozoaires tels que les amibes. Cependant, cette bactérie est également une bactérie pathogène opportuniste de l'homme, infectant les pneumocytes et les macrophages pulmonaires après l'inhalation d'aérosols contaminés. Les infections récurrentes à L. pneumophila et les échecs thérapeutiques sont associés à un taux de mortalité élevé bien que très exceptionnellement liés à la présence d'une résistance aux antibiotiques. Par conséquent, notre hypothèse est que la légionellose récurrente est due, en partie, à la présence de bactéries persistantes et donc tolérantes aux antibiotiques. Au cours de ce travail, l’étude de paires d'isolats cliniques (infection initiale et récidivante) provenant de patients atteints de légionellose récurrente a montré que ces souches bactériennes sont capables de former des « persisteurs », soulignant la contribution potentielle de cet état phénotypique transitoire à l'échec du traitement. La capacité de formation d’une sous-population bactérienne persistante semble bien universelle, présente chez les isolats cliniques comme chez les souches de références de L. pneumophila étudiées en laboratoire. Ces résultats ont été présentés sous la forme d'un article publié dans Frontiers in Cellular and Infection Microbiology en 2023 (Adams-Ward et al. « Bacterial persistence in Legionella pneumophila clinical isolates from patients with recurring Legionellosis »). L'émergence de persisteurs est souvent associée à l'induction d'une réponse bactérienne soumise à un stress externe. Un certain nombre de facteurs environnementaux impliqués dans la formation des bactéries persistantes ont déjà été identifiés chez plusieurs espèces bactériennes, tels que la limitation des nutriments, l'exposition aux antibiotiques et le stress oxydatif. De nombreuses voies de signalisation et de mécanismes moléculaires sous-jacents à cet état de persistance, par exemple des systèmes toxine-antitoxine, la réponse stringente ou la réponse SOS. Le deuxième axe de ce travail a porté sur le rôle du second messager di-GMP cyclique, molécule de signalisation bactérienne omniprésente, dans la formation des persisteurs de L. pneumophila. Plus précisément, plusieurs enzymes métabolisant le di-GMP cyclique (production et/ou dégradation) en lien avec le stress oxyde nitrique pendant l'infection ont été étudiées. Les résultats préliminaires suggèrent qu'il existe une forte association entre la dynamique du métabolisme du di-GMP cyclique et la formation de persisteurs en réponse aux pressions exercées par les cellules hôtes, ouvrant la voie vers de nouveaux travaux afin de caractériser les mécanismes moléculaires conduisant à l’apparition d’une sous-population bactérienne persistante lors de l’infection de l’hôteAntibiotic persistence is a mechanism by which bacteria that are genetically susceptible to antibiotics enter a phenotypic state that allows them to survive adverse growth conditions. Antibiotic persisters represent a subpopulation of transiently non-replicative, antibiotic-tolerant bacteria that can resume growth once the antibiotic pressure has been eliminated. Antibiotic persistence is often linked to recurring infections and treatment failure and sometimes associated with the subsequent emergence of antimicrobial resistance. Persistence has been demonstrated for a range of major bacterial pathogens including Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Salmonella enterica and more recently Legionella pneumophila. L. pneumophila is naturally found in aquatic environments where it replicates in free-living protozoa, such as amoeba. However, this bacterium is also an opportunistic human pathogen, infecting human pneumocytes and lung macrophages following the inhalation of contaminated aerosols. Recurring L. pneumophila infections and treatment failure are associated with a high mortality rate but are rarely linked to the presence of antibiotic resistance. Consequently, it has been hypothesised that recurring legionellosis may be due to the presence of antibiotic persistent bacteria. The aim of this work was to study pairs of clinical isolates from patients with recurring legionellosis (corresponding to initial infection and the recurring episode) in order to identify and explore the impact of antibiotic persistence in a clinical context. The results of this study demonstrate that clinical L. pneumophila isolates are indeed able to form “persisters”, highlighting the potential contribution of this phenotypic state to treatment failure. Furthermore, the capacity of bacteria to form a subpopulation of antibiotic persisters appears to be universal, present in clinical isolates as well as laboratory reference strains of L. pneumophila. These results are presented in the form of an article published in Frontiers in Cellular and Infection Microbiology in 2023 (Adams-Ward et al. “Bacterial persistence in Legionella pneumophila clinical isolates from patients with recurring Legionellosis”). The emergence of antibiotic persisters is most often associated with an external stress and the subsequent induction of a bacterial stress response. Several environmental factors implicated in persister formation have already been identified in a number of bacterial species, such as nutrient limitation, antibiotic exposure, and oxidative stress. Additionally, these stressors have been linked to the persistence state via a variety of diverse signalling pathways and molecular mechanisms, for example, toxin-antitoxin systems, the stringent response, and the SOS response. The second objective of this work was to explore the role of ubiquitous bacterial signalling molecule, second messenger cyclic di-GMP, in the formation of L. pneumophila persisters. Specifically, this work focused on the role of several cyclic di-GMP metabolising enzymes (production and/or degradation) in the formation of antibiotic persisters in relation to nitric oxide stress during infection. The preliminary results suggest that there is a strong association between cyclic di-GMP metabolism dynamics and the formation of L. pneumophila persisters in response to host cell pressures. These results open avenues of research for future work to characterise the molecular mechanisms that lead to the apparition of an antibiotic persistent bacterial subpopulation during infection
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Pascault, Alice. "Investigating Candida albicans epithelial infection using a high-throughput microscopy-based assay". Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2023. https://accesdistant.sorbonne-universite.fr/login?url=https://theses-intra.sorbonne-universite.fr/2023SORUS277.pdf.
Texto completoResumen
Les infections fongiques représentent un problème émergeant de santé publique dans les pays développés. C. albicans est une levure dimorphique, commensale des muqueuses orales, génitales et intestinales d’une majorité de la population saine. Elle peut cependant conduire à des infections locales, comme les candidoses orales et vaginales voire à des infections systémiques chez les patients immunodéprimés. Si les interactions entre C. albicans et le système immunitaire de l’hôte sont désormais de mieux en mieux connues, l’invasion des épithélia qui est pourtant à l’origine des processus d’infection, demeure mal comprise. Quatre étapes ont été décrites : l’adhésion de la levure aux cellules de l’hôte, suivi par la filamentation qui permet d’obtenir une hyphe capable d’invasion et parfois de dommage infligé aux les cellules hôtes pouvant aboutir à une translocation dans les tissus profonds. Plusieurs facteurs ont été décrits, tant du côté de l’hôte que du pathogène, comme jouant un rôle dans l’invasion des epithelia, incluant les adhésines et invasines fongiques, la toxine candidalysine et l’E-cadherin de la cellule hôte. Une étude récente de notre équipe basée sur une technique de microscopie live à l’échelle cellulaire a permis de déterminer que l’invasion précoce des cellules épithéliales HeLa et Caco-2 peut faire intervenir deux modes d’interaction et donc deux modes de vie fongiques distincts : (1) l’invasion conduisant au dommage cellulaire, au cours de laquelle la membrane plasmique de la cellule hôte est rompue, fréquemment suivie de la mort de la cellule hôte (2) l’invasion au travers de tunnels trans-cellulaires (CaTCT) au cours de laquelle les hyphes envahissent les cellules hôtes entourés de tunnels de membrane cellulaire, sans dommage. Ces tunnels peuvent être multicellulaires et sont constitués de couches membranaires successives. Les mécanismes moléculaires conduisant à la formation de ces tunnels tant du point de vue fongique que du point de vue de l’hôte ne sont pas connus. L’objectif de ma thèse était d’identifier et de caractériser les facteurs d’hôte et du pathogène impliqués dans l’infection des cellules épithéliales Caco-2, qui ne fait intervenir que l’invasion au travers de CaTCT jusqu’à 9 heures d’infection. A cette fin j’ai développé un outil expérimental de microscopie permettant de quantifier de façon objective, universelle (i.e. pouvant s’appliquer à de nombreux modèles fongiques et de cellules hôtes) et à haut débit l’adhésion, la filamentation l’invasion et le dommage cellulaire au cours d’une seule expérience d’infection in vitro. Cet outil a ensuite été utilisé afin d’étudier plusieurs aspects dede la formation des CaTCT : (1) le rôle de la protéine fongique Als3 au cours de l’adhésion et de l’invasion (2) l’origine cellulaire des membranes impliquées dans les CaTCT (3) le rôle de la toxine peptidique candidalysine et des aspartyl-protéases (4) le métabolisme fongique au cours de l’invasion et notamment du métabolisme du glycogène (5) l’immunité de l’hôte au niveau des muqueuses au travers de la secrétion d’IgA. Le protocole mis en place m’a également permis de screener des souches cliniques commensales et issues d’infections systémiques afin de rechercher de nouveaux facteurs de virulence fongiques. Pour conclure, la nouvelle méthode expérimentale développée au cours de ce projet a permis quelques avancées dans la compréhension du processus énigmatique des CaTCT, et pourra servir à de futures études de l’infection de epithelia par C. albicans mais aussi à celles d’autres pathogènesFungal infections are an emerging threat to human health in developed countries. Candida albicans is a dimorphic yeast which colonizes the oral, genital and intestinal mucosa as part of the commensal flora of most of the healthy population. However, it can also lead to local infections such as oral and vaginal thrush and in susceptible patients to severe systemic infections. While much effort has been made in deciphering the interplay between C. albicans and the host at the immunological level, infection begins with invasion of the host epithelium, a process that is only partially understood. At the onset of infection, C. albicans transforms from a yeast to a filamentous hyphal form that can invade and damage epithelial cells, sometimes followed by translocation deeper into host tissues. Several fungal and host molecular factors have been shown to regulate epithelial invasion, including fungal adhesins, invasins and secreted factors such as the fungal toxin candidalysin, as well as host factors such as E-cadherin, which plays a role in C. albicans endocytic uptake. Recent work from our lab based on single cell, live imaging of early invasion into HeLa and Caco-2 cell lines revealed that two invasive lifestyles involving distinct host cellular niches can be exploited by the fungus: (1) Damaging invasion, in which host membranes are breached, leading most often to host cell death; (2) C. albicans trans-cellular tunnelling (CaTCT), in which hyphae extend within host membrane-derived transcellular tunnels without host damage. During CaTCT, hyphae can traverse through several host cells in sequence, leading to the formation of multi-layered tunnel structures. Currently, the molecular factors and cellular mechanisms regulating CaTCT from both the fungal and host sides remain almost entirely undescribed. The objective of my thesis project was to identify and characterize molecular factors and cellular processes regulating early Caco-2 infection by C. albicans, which occurs exclusively via CaTCT for up to 9 hours post-infection. For this purpose, I developed a novel quantitative, high-throughput and universal (i.e. applicable to a wide variety of fungal and host models) experimental imaging assay that uses an automated non-biased approach to provide single cell readouts pertaining to adhesion, hyphal formation, invasion and host damage in a single experiment. I then applied this assay to study several distinct aspects of CaTCT: (1) the function of the fungal Als3 protein in C. albicans adhesion and invasion; (2) the reservoir of host membranes implicated in trans-cellular tunnel formation and extension; (3) the function of the fungal toxin candidalysin and fungal secreted aspartyl proteases (Saps); (4) nutrient uptake and glycogen metabolism ; (5) the role of host secreted IgA in immune defence at the epithelial surface. In order to identify new potential virulence factors, I also employed the assay to screen for differences in epithelial infection between C. albicans clinical strains isolated from commensal and invasive origins. Overall, my work has provided several new insights into the mechanism of CaTCT, which act to further enhance our knowledge of this enigmatic process. Furthermore, the experimental assay developed in this project has important potential applications for future targeted studies and screens relating to C. albicans epithelial infection, as well as infection by other fungal pathogens
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Hervet, Éva. "Étude du rôle de la protéine LegK2 dans la virulence de Legionella Pneumophila". Thesis, Lyon 1, 2011. http://www.theses.fr/2011LYO10194.
Texto completoResumen
Legionella pneumophila est la bactérie responsable de la légionellose, une pneumonie atypique dans les pays industrialisés. Les souches pathogènes sont issues de notre environnement après multiplication à l’intérieur d’amibes, sont disséminées par la technologie humaine, puis peuvent infecter les macrophages alvéolaires humains. Ce travail vise à caractériser une famille d’effecteurs du système de sécrétion de type IV Dot/Icm transloqués dans le cytoplasme de la cellule hôte, des protéine kinases, et en particulier à établir le rôle de la protéine kinase LegK2 dans la virulence. L’analyse in silico et des tests de phosphorylation in vitro ont permis d’identifier 5 protéine kinases fonctionnelles, LegK1-LegK5, codées par la souche épidémique L. pneumophila Lens. Des tests de translocation ont montré qu’à l’exception de LegK5, les protéine kinases de Legionella sont transloquées dans la cellule hôte de façon Icm/Dot dépendante. LegK2 joue un rôle clé dans la virulence, comme démontré par inactivation de gène. Les vacuoles contenant le mutant legK2 présentent un recrutement moins efficace de reticulum endoplasmique, ce qui entraine une réplication intracellulaire retardée. Un mutant de substitution déficient pour l’activité kinase présente les mêmes défauts de virulence, ce qui démontre le rôle central de la phosphorylation dans le contrôle de ce processus. Les mécanismes moléculaires contrôlés par LegK2 sont actuellement recherchés par identification de partenaires et/ou substrats protéiquesLegionella pneumophila is the most common causative agent of the severe pneumony legionellosis. Legionella pathogenic strains are emerging from the environment after intracellular multiplication in amoeba, are dissiminated by water aerosols technologies, and are able to infect alveolar macrophages of human lungs. This work aims to characterize one family of effectors translocated into the host cytoplasm, namely the protein kinase family, and particularly the role of LegK2 protein kinase in virulence. In silico analysis and in vitro phosphorylation assays allowed the identification of 5 functional protein kinases LegK1-LegK5 encoded by the epidemic L. pneumophila Lens strain. Translocation assays showed that except LegK5, the Legionella protein kinases are translocated. LegK2 plays a key role in bacterial virulence, as demonstrated by gene inactivation. The legK2 mutant containing vacuoles display less efficient recruitment of endoplasmic reticulum markers, which results in delayed intracellular replication. A kinase-dead substitution mutant of legK2 exhibits the same virulence defects. Molecular mechanisms controled by LegK2 have been investigated by searching LegK2 partner and substrate proteins
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Majzoub, Karim. "The antiviral siRNA interactome in Drosophila melanogaster". Thesis, Strasbourg, 2013. http://www.theses.fr/2013STRAJ075/document.
Texto completoResumen
La voie de l’ARN interférence (ARNi), en particulier celle des siRNA, constitue la défense antivirale majeure chez les plantes,les nématodes et les insectes. Le génome de l’organisme modèle Drosophila melanogaster code pour trois protéines, Dcr-‐2, AGO2 et R2D2, indispensables à cette voie. Les mouches mutantes pour une de ces trois protéines sont plus susceptibles et succombent plus rapidement aux infections virales comparées aux mouches sauvages. Beaucoup d’études biochimiques ont permis d’obtenir une image assez précise de la fonction moléculaire de ces trois protéines in vitro. Cependant, plusieurs études in vivo ont révélé une réalité plus complexe, probablement liée à l’association de ces molécules avec des cofacteurs. Ce manuscrit décrit les approches adoptées afin d’identifier les partenaires protéiques de la voie des siRNA et d’étudier leurs rôles, notamment dans un contexte infectieux. Dcr-‐2, AGO2 et R2D2 ont été étiquetés par génie génétique avec un tag de 16 acides aminés, reconnu par la biotin-‐ligase BirA, qui permet leur biotinylation après leurs transfections dans les cellules S2. Les cellules transfectées ont été ensuite soumises à différentes infections virales,notamment avec le virus C de la Drosophile (DCV) (Dicistroviridae), le virus de la stomatite vésiculaire (VSV) (Rhabdoviridae) ou le Flock House virus (FHV) (Nodaviridae). Les cellules ont été ensuite lysées au pic de l’infection et les complexes protéiques purifiés et analysés par spectrométrie de masse.[...]Fighting viral infections is hampered by the scarcity of viral targets and their variability resulting in development of resistance. Viruses depend on cellular molecules for their life cycle, which are attractive alternative targets, provided that they are dispensable for normal cell fonctions. Using the mode! organism Drosophila melanogaster, we identify the ribosomal protein RACK1 as a cellular factor required for infection by the internai ribosome entry site (IRES) containing virus Drosophila C virus (DCV). We further demonstrate that inhibition of RACK1 in human liver cells impairs hepatitis C virus (HCV) IRES-mediated translation and infection. Inhibition of RACK1 in Drosophila and hurnan cells does not affect cell viability and proliferation, and RACK1-silenced adult flies are viable, indicating that this protein is not essential for general translation. Our findings demonstrate a specific function for ribosomal protein RACK 1 in selective mRNA translation and uncover a promising targe! for the development of broad antiviral intervention
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Bonnefois, Tiffany. "Expression de marqueurs fluorescents et d'antigènes viraux chez les mycoplasmes, étude d’interactions avec les cellules de l’hôte". Thesis, Montpellier, 2017. http://www.theses.fr/2017MONTT028/document.
Texto completoResumen
Un mini-transposon qui permet une mutagénèse stable et non marquée a été modifié pour permettre l’expression de gènes chez les mycoplasmes. Cet outil a tout d’abord été utilisé pour le développement de mycoplasmes fluorescents. Pour ce faire, les protéines mCherry, mKO2 et mNeonGreen ont été insérées dans le chromosome de deux espèces de mycoplasmes phylogénétiquement distants : Mycoplasma mycoides subsp. mycoides (Mmm) et Mycoplasma bovis (M. bovis). Cette insertion a permis l’observation sans précédent de colonies fluorescentes vertes et rouges chez les deux espèces et ce, sans toxicité apparente. De plus, des niveaux de fluorescence équivalents ont été quantifiés par cytométrie en flux chez les deux espèces, ce qui suggère que l’outil développé peut être largement utilisé chez les mycoplasmes. Ces mycoplasmes fluorescents ont ensuite été utilisés pour effectuer des études d’adhésion, d’invasion et de persistance de ces deux espèces de mycoplasmes avec différents types cellulaires bovins. Ces analyses ont confirmé que M. bovis présente de meilleures capacités d’adhésion et prolifération au support de culture, ainsi qu’aux cellules embryonnaires épithéliales qu’il envahi. Il présente aussi une meilleure résistance à la l’élimination par les macrophages. Néanmoins, Mmm a aussi été détecté à l’intérieur des macrophages après 72 heures d’infection, et ce, même à des MOI faibles et en présence de concentrations bactériostatiques d’antibiotique. Ensuite, le système d’expression a été utilisé pour tester la possibilité d’utiliser les mycoplasmes en tant que vecteurs vaccinaux. Le gène de la protéine H du virus de la peste des petits ruminants, utilisé avec succès dans des vaccins recombinants, a été inséré dans un mycoplasme caprin comme preuve de concept d’un vaccin multivalent. Cependant, malgré la détection d’ARNm spécifique, l’expression de la protéine virale n’a pas été mise en évidence, et ce, malgré le recours à une technique très sensible de détection par spectrométrie de masse. La preuve de concept n’a donc pas pu être réalisée. Pour conclure, les systèmes d’expression de gènes de fluorescences développés dans ces travaux sont bien adaptés aux études d’interaction hôte-pathogène et offrent une multitude de perspectives pour l’analyses fonctionnelle chez les mycoplasmes in vitro et in vivoA mini-transposon affording unmarked, stable mutagenesis in mycoplasmas was modified to allow gene expression. This tool was first used for the development of fluorescence expression for stable and innocuous whole mycoplasma cell labelling. For this purpose, the fluorescent proteins GFP2, mCherry, mKO2 and mNeonGreen were introduced as chromosomal tags in the phylogenetically distant species Mycoplasma mycoides subsp. mycoides (Mmm) and Mycoplasma bovis (M. bovis), resulting in the unprecedented observation of red and green fluorescent mycoplasma colonies in the two species, with no apparent cytotoxicity. Equivalent fluorescence expression levels were quantified by flow cytometry in both species, suggesting that these tools can be broadly applied in mycoplasmas. These fluorescent mycoplasmas were then used to compare the adhesion, invasion and persistence of the two species in different bovine cells. They notably confirmed that M. bovis shows a higher adhesion and proliferation capacity to the inert culture surface and higher adhesion to embryonic lung epithelial cells, which it invades. It also shows an increased resistance to elimination by macrophages. However, fluorescent Mmm were also detected inside the phagocytes 72h post-infection, even at a low MOI. Finally, the expression vector was used to assess the possible use of mycoplasmas as vaccine vectors. For this purpose, we introduced the H gene of the “peste des petits ruminants” virus, already used in effective recombinant vaccines, in a caprine mycoplasma as proof-of-concept of a mycoplasma-based multivalent vaccine. However, despite the detection of specific mRNA, the expression of the viral protein could not be evidenced using a highly a sensitive peptide detection technique by mass spectrometry, so this prove of concept could not be delivered. Still, the fluorescence expression tools developed in this study are suitable for host-pathogen interaction studies and offer innumerable perspectives for the functional analysis of mycoplasmas both in vitro and in vivo
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Delisle, Lizenn. "Rôle de la température dans l'interaction huître creuse / Ostreid Herpesvirus de type 1 : réponses transcriptomiques et métaboliques". Thesis, Brest, 2018. http://www.theses.fr/2018BRES0090/document.
Texto completoResumen
Crassostrea gigas est la principale espèce d’huître cultivée dans le monde. Depuis 2008, de sévères épisodes de mortalités affectent les huîtres âgées de moins d’un an en Europe et en Océanie et sont associées à l’émergence de l’Ostreid herpèsvirus μVar (OsHV-1 μVar). En Europe, ces mortalités sont saisonnières et surviennent lorsque la température de l’eau de mer est comprise entre 16°C et 24°C. Dans le cadre de ce travail, l’effet des hautes températures (21°C, 26°C et 29°C) est évalué sur la sensibilité des huîtres à OsHV-1 mais aussi sur la persistance et la virulence du virus. La survie des huîtres infectées maintenues à 29°C (86%) est supérieure à la survie des huîtres placées à 21°C (52%) et à 26°C (43%).Les températures élevées (29°C) diminuent la sensibilité des huîtres à OsHV-1 sans altérer l'infectivité du virus et sa virulence. L’exposition des huîtres infectées à 29°C pourrait réduire l’expression des gènes viraux et la synthèse de virions par la réduction de l’expression de gènes hôtes codant pour des protéines impliquées dans la transcription et la traduction, la réduction de l’expression de gènes impliqués dans le catabolisme, le transport des métabolites, et synthèse de macromolécules.Finalement, l’induction conjointe de l’apoptose, des processus d’ubiquitinylation et de la réponse immunitaire, pourrait permettre l’élimination d’OsHV-1Crassostrea gigas is the main species of oyster cultivated in the world. Since 2008, mass mortality events have been affecting oysters aged less than one year old in Europe and Oceania and have been associated with the emergence of the Ostreid herpes virus μVar (OsHV-1 μVar). In Europe, these events are seasonal and occur when the seawater temperature is between 16°C and 24°C. In this work, the effect of high temperatures (21°C, 26°C and 29°C) was evaluated on the susceptibility of oysters to OsHV- 1 but also on the virulence of virus.High temperatures (29°C) reduce the susceptibility of oysters to OsHV-1 without altering the infectivity of the virus and its virulence. High temperature could reduce viral infection and virus synthesis by reducing the expression of host genes that encode proteins involved in transcription and translation, catabolism, metabolites transport, and macromolecules biosynthesis. Finally, the induction of apoptosis, ubiquitinylation processes and immune response could lead to the elimination of OsHV-1
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Piel, Damien. "Évolution de la virulence de V. crassostreae en lien avec l’huître en tant qu’hôte et les phages en tant que prédateurs". Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2019. https://accesdistant.sorbonne-universite.fr/login?url=https://theses-intra.sorbonne-universite.fr/2019SORUS462.pdf.
Texto completoResumen
La compréhension de la dynamique écologique et évolutive des agents infectieux est importante pour diagnostiquer, prédire et prévenir les maladies chez les espèces d'élevage et sauvages. L'objectif général de ce projet est d'étudier l'évolution de la virulence de V. crassostreae en relation avec l'huître en tant qu'hôte et les phages en tant que prédateurs. Nous avons identifié des mécanismes moléculaires à l’origine de l’adaptation des vibrios avec l’huître creuse. Nous avons démontré l’émergence de souches virulentes de V. crassostreae en zone impactée par le syndrome de mortalité des huîtres juvéniles. L’émergence de V. crassostreae plus virulent est liée à l’acquisition d’un plasmide codant un système de sécrétion de type 6 responsable d’une activité létale contre les hémocytes de l’huître. Ce projet fournit également des connaissances sur les interactions entre V. crassostreae et les phages tels que l’identification de l’unité de prédation ainsi que de potentiels mécanismes impliqués dans la résistance des souches et la virulence des phages. Il s’agit d’une première étape vers le développement de stratégies prophylactiques ou thérapeutiques respectueuses de l’environnementUnderstanding the ecological and evolutionary dynamics of infectious agents is important for diagnosing, predicting and preventing diseases in farmed and wild species. This project was aimed at studying the evolution of V. crassostreae virulence in relation to the oyster as a host and to the phages as predators. We identified the molecular mechanisms leading to the adaptation of vibrios to oysters. We demonstrated the emergence of virulent strains of V. crassostreae in the area impacted by the juvenile oyster mortality syndrome. The emergence of more virulent V. crassostreae strains is linked to the acquisition of a plasmid encoding a type 6 secretion system responsible for lethal activity towards oyster hemocytes. This project also provides knowledge on the interactions between V. crassostreae and phages such as the identification of the predation unit as well as potential mechanisms involved in strain resistance and phage virulence. This represents a first step towards the development of prophylactic ecofriendly strategies
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Zhang, Gaotian. "Microsporidia infections in Caenorhabditis elegans and related nematodes". Electronic Thesis or Diss., Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017PSLEE014.
Texto completoResumen
Les microsporidies sont des pathogènes intracellulaires obligatoires apparentés aux champignons. Elles infectent de nombreux animaux, dont le nématode Caenorhabditis elegans. La première microsporidie isolée d’une souche de C. elegans sauvage a été nommée Nematocida parisii. L’interaction entre N. parisii et C. elegans est devenue un puisant modèle pour l'étude des interactions hôte-pathogène. Cependant, ce modèle a été récemment découvert et de nombreux détails sur son écologie et sa biologie restaient inconnus. Notamment, nous ignorions l’incidence et la diversité des infections microsporidiennes chez C. elegans et autres nématodes dans la nature.A partir d’une collection de nématodes, de la famille des Rhabditidae, échantillonnés dans le monde entier, j’ai recensé un panel de 47 nématodes présentant des symptômes d’infection par des microsporidies. J’ai caractérisé moléculairement la diversité de ce parasite infectant ces nématodes et déterminé que N. parisii est la microsporidie la plus souvent responsable des infections chez C. elegans dans la nature. J’ai également décrit et nommé six nouvelles espèces de Nematocida. Au cours de mes travaux, j’ai aussi défini deux nouveaux genres de microsporidies génétiquement distincts de Nematocida, appelés Enteropsectra et Pancytospora. Mes travaux ont de plus détaillé la diversité qui existe chez les microsporidies parasites de nématodes. Ces microsporidies présentent des différences en terme de taille et forme de leurs spores, de leur tropismes tissulaire et intracellulaire chez l’hôte, de leur voie de sortie des cellules hôtes mais aussi de spectre d’hôtes. Mes résultats ont démontré que, dans la nature, les infections de C. elegans et autres nématodes par les microsporidies sont répandues et diverses.De plus, j’ai estimé la variation naturelle pour la sensibilité de C. elegans à l'infection par N. ausubeli. J’ai notamment comparé 10 souches naturelles de C. elegans en utilisant des tests de consommation alimentaire. Deux souches de C. elegans, JU1249 et JU2825, présentaient des niveaux contrastés de sensibilité, ce que j’ai interprété comme étant une différence de niveau de tolérance aux infections. Ces deux souches se sont révélées être de bons candidats pour une future caractérisation des loci génétiques associés à la variation de sensibilité de C. elegans aux infections microsporidiennes. Enfin, j’ai observé un effet surprenant de l'infection de C. elegans par les microsporidies. En effet, la présence du pathogène est capable de supprimer le déclin progressif de la fécondité à haute température chez certaines lignées de C. elegansMicrosporidia are fungi-related intracellular pathogens that infect a great variety of animals, including the nematode Caenorhabditis elegans. The first microsporidia isolated from wild C. elegans was named Nematocida parisii in 2008. C. elegans and N. parisii have been used as a powerful model for the study of host-pathogen interactions. However, it was unclear how widespread and diverse microsporidia infections are in C. elegans or other related nematodes in the wild.By sampling rhabditid nematodes worldwide, we established a collection of 47 nematodes that displayed putative microsporidia infections. We characterized molecularly these infections and determined that N. parisii (or N. ironsii) is the most common microsporidia infecting C. elegans in the wild. We further described and named six new Nematocida species. In addition, we defined two new genera of nematode-infecting microsporidia, named Enteropsectra and Pancytospora, which are genetically distinct from Nematocida. Further investigations showed that these microsporidia are diverse in terms of spore size and shape, host tissue tropism, host cell intracellular localization, cellular exit route, host specificity pattern, etc. Overall, these findings illustrate the widespread and diverse microsporidia infections in C. elegans and related nematodes in the wild.We further assayed the natural variation of C. elegans in sensitivity to N. ausubeli infection, by comparing 10 C. elegans strains using food consumption tests. Two C. elegans strains, JU1249 and JU2825, displayed the largest sensitivity differences, which were suggested to be a result of the different tolerance between the two strains. These two strains are proven to be good candidates for future studies on the genetic loci associated with C. elegans sensitivity variation to microsporidian infections. Furthermore, I observed an exciting effect of host-pathogen interaction. Microsporidia infection is able to suppress the progressive decline in fertility in some C. elegans with the mortal germline phenotype (Mrt)
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Brelle, Solène. "Phosphorylation et interaction hôte/pathogène : analyse de deux facteurs bactériens sécrétés, la kinase CstK de Coxiella burnetii et la phosphatase PtpA de Staphylococcus aureus". Thesis, Montpellier, 2015. http://www.theses.fr/2015MONTS094/document.
Texto completoResumen
Afin de déjouer les défenses immunitaires de l’hôte et créer les niches nécessaires à leur survie, les bactéries pathogènes mettent on œuvre de nombreux mécanismes ciblant les voies de signalisation de la cellule hôte. L’un de ces mécanismes repose sur la sécrétion de protéines bactériennes dans les cellules cibles afin de moduler directement leurs réseaux de signalisation. Cependant, les signaux, les senseurs et les effecteurs impliqués dans ces régulations sont encore peu ou mal connus. La détection de l’environnement dans la cellule hôte lors de l'infection est l’élément clé d’une réponse adaptée, et les systèmes de signalisation basés sur les mécanismes de phosphorylation sont indispensables à l'adaptation hôte-pathogène. L’aspect innovant de ce projet repose sur l’étude du rôle des Ser/Thr kinases et phosphatases sécrétées lors des interactions hôte-pathogène, modifiant ainsi la réponse globale de l’hôte durant l’infection. Pendant ma thèse, j’ai tout d’abord étudié le rôle d’une nouvelle protéine kinase bactérienne identifiée chez Coxiella burnetii, nommée CstK (Coxiella serine threonine Kinase). C. burnetii, l’agent étiologique de la zoonose appelée fièvre Q, modifie les défenses de la cellule hôte, permettant sa réplication dans des vacuoles spécifiques à l’intérieur de la cellule hôte. Par ailleurs, la sécrétion d’un grand nombre d’effecteurs bactériens est indispensable au détournement du phagosome par Coxiella. Nous ainsi avons démontré que cette potentielle protéine kinase, identifiée in silico dans le génome de C. burnetii, est capable de s’autophosphoryler et par conséquent possède une activité kinase. De plus, nous avons identifié différentes protéines spécifiques de la cellule hôte interagissant avec CstK à l'aide du modèle amibe Dictyostelium discoideum, un phagocyte professionnel eucaryote, permettant des études génétiques et biochimiques. Dans la deuxième partie de mon projet, je me suis intéressée au rôle d’une probable protéine sécrétée, la tyrosine phosphatase PtpA, durant l’infection par Staphylococcus aureus. Bien connue dans les hôpitaux, où elle est responsable de nombreuses maladies nosocomiales, cette bactérie possède un grand nombre de facteurs de virulence, responsables d’infections variées, et l’apparition exponentielle de souches multi-résistantes en font un problème majeur. Ce pathogène est capable d’envahir et de persister dans un grand nombre de types cellulaires différents chez l’Homme, en sécrétant des protéines effectrices qui vont moduler les réponses cellulaires. Nous avons démontré que PtpA était sécrétée durant la phase de croissance bactérienne, et pu déterminer que PtpA possédait une activité tyrosine phosphatase, régulée par la tyrosine kinase CapA1B2 de S. aureus. Enfin, en utilisant le modèle D. discoideum, nous avons pu identifier des protéines de l’hôte qui interagissent avec PtpA, mais leur rôle dans l’infection n’est pas encore connuBacterial pathogens have developed diverse strategies towards host signalling pathways, in order to subvert the immune response and/or create permissive niches for their survival. One such strategy is based on the secretion of bacterial signalling proteins into the target host cells, thereby directly modulating the status of host signalling networks. Because the mechanisms involved are largely intractable to most in vivo analyses, very little is known about the signals, sensors, and effectors mediating these adaptations. Sensing the host environment is a key component to execute appropriate developmental programs, and the eukaryotic-like phosphosignaling systems in prokaryotes are emerging as equally important regulatory systems as the well-known eukaryotic systems, but the study of their functions is still in its infancy. The innovative aspect of this project resides in the study of the emerging role of secreted Ser/Thr kinases and phosphatases in the control of host-pathogen interactions thus modifying the global host response during infection. During my thesis, I first investigated the role of a novel bacterial protein kinase identified in Coxiella burnetii that we named CstK (Coxiella serine threonine Kinase). C. burnetii, the etiological agent of the emerging zoonosis Q fever, subverts host cell defenses, permitting its intracellular replication in specialized vacuoles within host cells. Secretion of a large number of bacterial effectors into host cell is absolutely required for rerouting the Coxiella phagosome. We demonstrated that this putative protein kinase identified by in silico analysis of the C. burnetii genome is able to autophosphorylate and undergoes in vitro phosphorylation. Moreover, we identified specific host cell proteins interacting with CstK, by the use of the model amoeba Dictyostelium discoideum, an eukaryotic professional phagocyte amenable to genetic and biochemical studies. In the second part of my project, I was interested in the role of a putative secreted protein tyrosine phosphatase (PtpA) during Staphylococcus aureus infection. Well-known in hospital-acquired diseases, this bacteria produces multiple virulence factors that lead to various severe diseases, and the increase of multi-resistant strains is a major concern. This pathogen has the ability to invade and persist in a number of different human host cell types, secreting effector proteins to modulate cellular responses. Here we demonstrated that PtpA is secreted during the bacterial growth. We also determined that PtpA presents a tyrosine phosphatase activity that is regulated by the tyrosine protein kinase CapA1B2 of S. aureus. At last, using the D. discoideum model, we identified some host proteins that interact with PtpA, but their link with infection still remain to be studied
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Enchéry, François. "Étude de la modulation de la voie canonique d'activation de NF-kB par les protéines non structurales du virus Nipah". Thesis, Lyon, 2017. http://www.theses.fr/2017LYSEN093/document.
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Le virus Nipah (NiV) est un paramyxovirus zoonotique du genre Henipavirus, qui a émergé en 1998. NiV infecte l'homme et cause des troubles respiratoires et des encéphalites avec une forte létalité. A l’inverse, chez les hôtes naturels de NiV, les chauves-souris de la famille des Pteropodidae, l’infection est asymptomatique. Cependant, les mécanismes permettant aux Pteropodidae de contrôler l’infection sont inconnus à ce jour. NiV produit des protéines non structurales, V, W et C, qui sont des facteurs de virulence. V, W et C inhibent les voies de l’interféron de type 1. De plus, la protéine W inhibe la production de chimiokines in vitro et module la réponse inflammatoire in vivo, mais son mécanisme d’action reste inconnu. La voie NF-κB étant le principal régulateur de la réponse inflammatoire, nous avons émis l’hypothèse que W pourrait moduler la voie NF-κB. Nous avons démontré que la protéine W inhibe l'activation de la voie canonique de NF-κB induite par TNFα et IL-1β, effet pour lequel sa région C-terminale spécifique est nécessaire. Nous avons également identifié quels signaux d’import et d’export nucléaires de W sont nécessaires à son effet inhibiteur et ainsi mis en évidence l’importance du trafic nucléo-cytoplasmique de W pour l’inhibition de NF-κB. L’étude des interactions de W avec les protéines cellulaires nous a permis d’identifier un partenaire prometteur connu pour son rôle dans le rétrocontrôle négatif de NF-κB. Enfin, le rôle de W dans l'inhibition de la voie NF-κB a été démontré pendant l'infection par NiV. Les résultats obtenus ouvrent la voie à la compréhension du mécanisme par lequel W module la réponse inflammatoire. Finalement, afin de mieux comprendre le contrôle de l’infection de NiV par son hôte naturel, nous avons généré des lignées cellulaires primaires et immortalisées de chauve-souris Pteropus giganteus. Ces cellules devraient permettre de mieux comprendre les mécanismes par lesquels ces chauves-souris contrôlent l’infection viraleNipah virus (NiV), from Henipavirus genus, is a zoonotic paramyxovirus, which emerged in 1998. In humans, it causes acute respiratory distress and encephalitis with a high lethality. Conversely, the natural hosts of NiV, bats from the Pteropodidae family, are asymptomatic. The mechanisms by which the Pteropodidae control infection are unknown to date. NiV produces non-structural proteins, V, W and C, which are virulence factors. V, W and C inhibit the type 1 interferon pathways. Moreover, W inhibits the production of chemokines in vitro and modulates the inflammatory response in vivo, but its mechanism remains unknown. The NF-κB pathway being the main regulator of the inflammatory response, we hypothesized that W could modulate the NF-κB pathway. We demonstrated that protein W inhibits the activation of the NF-κB canonical pathway induced by TNFα and IL-1β. The specific C-terminal region of W is necessary for this effect. We have also identified which nuclear import and export signals of W are necessary for its inhibitory effect and thus highlight the importance of the nucleo-cytoplasmic trafficking of W for the inhibition of NF-κB. The study of the interactions of W with the cellular proteins allowed us to identify a promising partner known for its role in the negative feedback of NF-κB. Finally, the role of W in the inhibition of the NF-κB pathway was demonstrated during the infection with NiV. The results obtained open the way to understanding the mechanism by which W modulates the inflammatory response. Finally, to better understand the control of the infection of NiV by its natural host, we generated primary and immortalized cell lines of Pteropus giganteus bat. These cells should provide a better understanding of the mechanisms by which these bats control viral infection
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Abnave, Prasad. "Exploring mammalian immunity against intracellular bacteria through planarian flatworms". Thesis, Aix-Marseille, 2014. http://www.theses.fr/2014AIXM5049.
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Les interactions hôte-pathogène sont un jeu vaste et complexe entre agent pathogène et hôtepour la victoire de la bataille de la pathogenèse. Plusieurs organismes modèles sont étudiéspour illustrer les mécanismes impliqués dans ces interactions. Dans ma thèse, j'ai utilisé lesplanaires comme un organisme modèle pour explorer les interactions hôte-pathogène. Comme les différents organismes modèles peuvent mettre enévidence les différentes caractéristiques de l'immunité, j'ai décidé de tirer avantage del'absence de connaissances sur l'immunité des planaires en explorant l'inexplorée. Dans monprojet, j'ai infecté les planaires avec 16 bactéries pathogènes : les planaires y sont très résistantes. Pour en explorer lemécanisme j'ai effectué un profilage du transcriptome à partir deplanaires infectées, suivie par un criblage par ARN interférence des gènes up-régulés. J'aidécouvert les gènes qui régissent la résistance antibactérienne dans les planaires, et de façonintéressante, le criblage a permis de mettre en évidence un gène, MORN2, dont la fonctionimmunologique était complètement inconnue. L'induction et l'extinction de l'expression de MORN2dans les macrophages ont révélé que MORN2 contrôle l'internalisation, la réplication et letrafic des bactéries à l'intérieur de la cellule. Dans mon étude, j'ai démontré que MORN2 estun composant de la phagocytose associée à LC3 et qu'il peut surmonter le blocage de lafusion phagolysosomale imposée par les bactéries pathogènes. Ainsi ma thèse met en avantl'importance d'utiliser des organismes modèles inhabituels afin de dévoiler des mécanismesinexplorées et des molécules impliquées dans les interactions hôte-pathogèneHost-pathogen interaction is a vast and complex interplay between pathogen and hostto conquer the battle of pathogenesis. Several model organisms are being studied to illustratethe mechanisms involved in these interactions. In my thesis I have used planarians as a modelorganism to explore host-pathogen interactions. As different model organismscan highlight different features of immunity I decided to take advantage of lack of knowledgeabout planarian immunity and get benefits from exploring unexplored. In my project I haveinfected planarians with 16 pathogenic bacteria and I found that in contrary to othercommonly used model organisms such as Drosophila, C. elegans and zebrafish the planariansare highly resistant to bacterial infections. To explore the mechanism behind this resistance Iperformed infection induced transcriptome profiling followed by RNA interference screeningof up-regulated gens. I discovered genes governing antibacterial resistance in planarians andinterestingly the screening highlighted a gene MORN2 of which the immunological functionwas completely unknown. The human ortholog of MORN2 is then further assessed for itsantimicrobial function. Induced expression and down regulation of MORN2 in macrophagesrevealed that MORN2 controls uptake, replication and trafficking of bacteria inside the cell.In my study I demonstrated that MORN2 is a component of LC3-associated phagocytosis andit can overcome phagosome maturation blockage imposed by pathogenic bacteria. Thus mythesis propounds the importance of using unusual model organisms to unveil unexploredmechanisms and molecules involved in host-pathogen interactions
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Abou-Khater, Charbel. "Caractérisation de nouveaux gènes et polymorphismes potentiellement impliqués dans les interactions hôtes-pathogènes". Thesis, Aix-Marseille, 2017. http://www.theses.fr/2017AIXM0196/document.
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La coévolution ainsi que les différentes interactions entre hôte et pathogène contribuent à former la diversité génétique de ces deux organismes. Dans le cadre de cette thèse, nous nous sommes intéressés à l’étude de la variabilité génétique de 1760 gènes immunitaires choisis suivant des critères définis, pour essayer d’expliquer pourquoi il existe une variation individuelle face aux infections. L’objectif principal de ce projet était alors de caractériser et d'analyser de nouveaux gènes et polymorphismes immunitaires pouvant expliquer le contrôle ou la susceptibilité à certaines infections. Deux études pilotes nous ont permis de développer le pipeline de détection de polymorphismes. Pour la première, le polymorphisme des 3 gènes CD28, CTLA4, et ICOS a été caractérisé. Dans la deuxième, nous avons caractérisé le polymorphisme de 10 gènes impliqués dans la réponse immunitaire contre M. tuberculosis. Ces gènes ne sont pas très polymorphes et trois d’entre eux sont très conservés. Ces deux études nous ont aidés à préparer l’analyse à grande échelle avec les mises au point et l’amélioration du pipeline. Nous avons sélectionné 1760 gènes en se basant sur des critères définis. La variabilité génétique a été étudiée dans les populations humaines par une analyse minutieuse in silico de données de séquençage d’exomes générées par différents projets et consortiums pour plus de 700 individus représentant 20 populations à travers le monde. 30 gènes les plus polymorphes ont été ainsi identifiés. Ces gènes pourront être entièrement caractérisés et les données produites pourraient être comparées avec des données de résistance/sensibilité de certaines maladies infectieusesHost-pathogen co-evolution and interactions contribute in shaping the genetic diversity of both organisms. The objective of this thesis is to define the genetic basis of variability in disease resistance/susceptibility through the development of large-scale in silico screens to identify novel gene candidates implicated in host-pathogen interactions (such as tuberculosis).A pilot study was conducted on CD28, CTLA4, and ICOS to investigate their polymorphism. As a first step in our study based on data available in the literature, we selected a set of ten genes relevant for the immune response against M. tuberculosis. Seven of these genes were moderately polymorphic, while three of them were highly conserved. This analysis was used to prepare and setup the large scale analysis using the same developed pipeline for polymorphism detection and allele reconstruction. For our in silico, we used sequence data from several projects and consortiums to isolate most polymorphic human genes amongst a list of over 1760 candidates selected based on already established relevance for infections and on evolutionary considerations. A first screen of 64 individuals from eight different populations from several regions of the world was performed and most variable genes were selected for further extensive analyses on a larger panel (715 individuals). 30 most polymorphic genes were thus identified. The extent of polymorphism and the allelic worldwide variants of each of these 30 genes are ready to be fully characterized. The data generated could be compared against infectious disease resistance/susceptibility data to identify potentially relevant gene variation
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Lassudrie, Malwenn. "Effets combinés des dinoflagellés toxiques du genre Alexandrium et d'agents pathogènes sur la physiologie des bivalves". Thesis, Brest, 2014. http://www.theses.fr/2014BRES0113/document.
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Les populations de bivalves exploités subissent régulièrement des épizooties qui affaiblissent voire déciment les stocks, et qui peuvent avoir des conséquences majeures pour l’aquaculture. Ces maladies, dues à des virus, bactéries, ou parasites, se développent particulièrement au printemps et en été. Ces périodes de l’année offrent également des conditions propices aux efflorescences de micro-algues toxiques, dont des dinoflagellés du genre Alexandrium. Ainsi, le risque de co-occurrence d’efflorescences d’Alexandrium sp. et de maladies infectieuses chez les bivalves est élevé. Or, ces micro-algues synthétisent et excrètent des neurotoxines et des composés cytotoxiques responsables d’altérations physiologiques chez les bivalves. L’objectif de cette thèse est d’évaluer les effets combinés d’une exposition à Alexandrium sp. et d’une infection par des agents pathogènes sur la physiologie des bivalves, à travers l’étude de différentes interactions tripartites bivalve – pathogène – Alexandrium sp. Les résultats de ce travail indiquent que différents profils de réponse existent en fonction des espèces impliquées dans ces interactions. Ainsi, une exposition à Alexandrium sp. peut augmenter le taux d’infection par des agents pathogènes chez des bivalves ou au contraire le diminuer. Les réponses hémocytaires associées peuvent traduire l’implication des défenses immunitaires dans ces modulations hôte-pathogène. De plus, l’exposition à des agents pathogènes peut interférer avec le processus d’accumulation de toxines algales dans les tissus des bivalves, illustrant la complexité de ces interactions. Ces résultats, associés à l’observation de lésions tissulaires chez les bivalves peuvent traduire l’altération des activités de nutrition (filtration, digestion…). Ce travail de thèse apporte une meilleure compréhension de l’implication des efflorescences toxiques dans le développement des maladies touchant les bivalves d’intérêt commercial, mais également de l’implication de l’environnement biotique des bivalves sur l’accumulation de phycotoxines réglementéesBivalve populations undergo regular epidemics that weaken or decimate exploited stocks and thus limit aquaculture. These diseases are caused mainly by viruses, bacteria or parasites, and occur primarily during spring and summer. This period of the year also provides favorable conditions for toxic dinoflagellate blooms, including species of the genus Alexandrium. Thus, the risk of Alexandrium sp. blooms and infectious diseases co-occurring in bivalves is high. However, these micro-algae synthesize and excrete toxins and cytotoxic compounds responsible for physiological changes in bivalves and could lead to an immuno-compromised status.The objective of this thesis is to evaluate the combined effects on bivalve physiology of exposure to the toxic dinoflagellate, Alexandrium sp., and infection by pathogens, through the study of different bivalve - pathogen - Alexandrium sp. tripartite interactions. The results of this work highlight the species-specific nature of these impacts.Thus, exposure to Alexandrium catenella reduces the herpesviruses infection in oyster Crassostrea gigas, whereas the dinoflagellate A. fundyense increases the susceptibility of C. virginica oyster to the parasite Perkinsus marinus, probably via immuno-suppression, as suggested by the partial inhibition of hemocyte responses. Additionally, the effect of a toxic algal bloom on oyster susceptibility to opportunistic diseases when exposed to a new microbial environment (simulating a transfer) was evaluated. Hemocyte responses to a changing microbial environment were suppressed by exposure to A. catenella, although no new bacterial infection was detected.Finally, exposure to pathogens or to a new microbial environment interferes with the processes by which oysters exposed to A. catenella accumulate algal toxins, illustrating the complexity of these interactions. These results provide a better understanding of the involvement of toxic algal blooms in the development of diseases affecting commercial bivalve species, but also of the involvement of the bivalve biotic environment in the accumulation of regulated toxins
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Ferhat, Mourad. "Rôle des pompes à efflux de legionella pneumophila dans la résistance aux biocides et à l’hôte". Thesis, Lyon 1, 2010. http://www.theses.fr/2010LYO10067/document.
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La multi-résistance aux drogues des bactéries est un problème majeur en clinique. L’un des mécanismes de résistance consiste à effluer les composés toxiques hors de la cellule grâce à des protéines de la membrane interne nommées pompes d’efflux. Ces protéines appartiennent à cinq familles (MFS, RND, MATE, SMR et ABC) et peuvent fonctionner en association avec deux autres types de protéines (protéine du périplasme et protéine de la membrane externe) pour former un canal. Dans le cadre d’une thématique de recherche basée sur l’étude des mécanismes de résistance auxdrogues de la bactérie pathogène Legionella pneumophila, une approche bioinformatique menée sur lesgénomes de trois souches séquencés (souches Lens, Paris et Philadelphia) a permis d’identifier des protéinespouvant participer à l’efflux. Notre but a été de vérifier l’implication de ces protéines dans la résistance auxdrogues et dans la virulence de Legionella en ciblant un ou plusieurs gènes codant pour des composants desystèmes d’efflux. Pour inactiver les gènes, nous avons choisi une stratégie de recombinaison homologue. Lesrecombinants ont été testés pour leur sensibilité à des composés toxiques afin de voir si les gènes ciblés jouentun rôle dans l’efflux d’E. coli. Un de ces mutants, le mutant MF201, altéré pour le gène codant pour une protéinehomologue à TolC chez E. coli s’est avéré être 2 à 16 fois plus sensible aux drogues testées comparé à lasouche sauvage. De plus, ce mutant présente un défaut important de virulence dans Acanthamoeba castellanii,Dictyostelium discoideum et les macrophages U937. Ce premier résultat implique que la protéine TolC-like deLegionella aurait un rôle clef dans la relation hôte pathogène et sous-tend un lien entre multi-résistance auxdrogues et virulence. Par ailleurs une étude de l’expression des gènes codant pour des pompes à efflux a étéinitiée afin de comprendre leur rôle au cours du cycle infectieux de LegionellaBacterial multi-drug resistance is of major concern in the case of clinic. One of the resistance mecanisms used by bacteria is the efflux of noxious compounds out of the cell thanks to inner membran proteins called efflux pumps. This proteins belong to five families (MFS, RND, MATE, SMR and ABC) and can function in close association with two partners (periplasmic protein and outer membrane protein) to form a canal. In our new research axis based on the study of the drug resistance of the bacterium Legionella pneumophila, we conducted a bioinformatical approach to identify efflux pumps proteins coded by the sequenced genome of three strains (strains Lens, Paris and Philadelphia). Our goal was to study the role of this proteins in Legionella drug resistance and in its virulence. The bioinformatic approach data allowed us to choose one or several genes coding for potential efflux pump components for genetic invalidation by an homologousrecombination strategy. The bacterial mutants were exposed to different noxious compounds in order to know ifthe target genes invalidated were implicated in the efflux of drugs. One of this mutants, strain MF201, which isdeleted for the gene encoding a protein homologous to E. coli TolC protein, revealed to be 2 to 16 times moresensitive to the drug tested compared to the wild-type strain. Furthermore, this mutant showed an importantvirulence defect in Acanthamoeba castellanii, Dictyostelium discoideum and U937 macrophages. This first resultsmeans that the TolC-like protein of Legionella could be a key factor in host-pathogen interaction and stronglysuggests a link between multi-drug resistance and virulence. We also initiated a transcriptomic approach to studyefflux pump genes expression in order to understand their role during the infectious cycle of Legionella
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De, Decker Sophie. "Approches multifactorielles pour l’étude d’interactions entre l’huître creuse Crassostrea gigas et deux Vibrio pathogènes, V. splendidus et V. aestuarianus : épidémiologie, variabilité de la sensibilité de l’hôte et pathogenèse". Thesis, La Rochelle, 2010. http://www.theses.fr/2010LAROS304/document.
Texto completoResumen
L’ostréiculture, dominée par l’élevage de l’huître creuse Crassostrea gigas, représente plus de 70% du chiffre d’affaire réalisé par l’aquaculture française. Au sein des écosystèmes aquatiques, les bactéries appartenant au genre Vibrio forment l’un des groupes bactériens les plus abondamment représentés. Deux espèces, Vibrio splendidus et Vibrio aestuarianus, sont fréquemment associées et de façon récurrente, à des mortalités sévissant dans les élevages d’huître creuse Crassostrea gigas, le plus souvent en période estivale. Ce travail de thèse avait pour objectifs d’étudier des interactions Vibrio-huître et leurs modulations en fonction de la virulence des pathogènes et des paramètres génétiques et physiologiques de l’hôte. Le développement d’outils de détection et de quantification sensibles et spécifiques et la maîtrise de protocoles d’infection expérimentale à Vibrio ont permis d’explorer des mécanismes de virulence, d’étudier la variabilité de la sensibilité des huîtres à ces Vibrio et de caractériser la pathogenèse. L’étude de la diversité spécifique des souches bactériennes isolées dans un contexte de mortalité estivale sur une large échelle de temps et d’espace a permis de montrer la prédominance épidémiologique du groupe V. splendidus et de l’espèce V. aestuarianus associée aux épisodes de mortalité estivale de C. gigas en France. Une corrélation ayant été observée entre pouvoir pathogène et activité métalloprotéasique, un test phénotypique prédictif de la virulence des souches a été proposé. L’exploration du phénomène de synergie dans la pathogénicité des deux souches observé en co-injection expérimentale a conduit à la mise en évidence de l’existence d’un système de quorum sensing régulant aux niveaux intraspécifique (V. splendidus) et interspécifique (V. splendidus/V. aestuarianus) la production et l’expression au niveau transcriptionnel des gènes codant les métalloprotéases Vsm et Vam des deux souches étudiées. L’analyse statistique des cinétiques de mortalité obtenues chez des familles de demi-frères diploïdes et triploïdes soumises à un protocole de co-infection standardisée révèle une sensibilité accrue des huîtres à cette vibriose expérimentale, en période de gamétogenèse active. Les huîtres triploïdes soumises à cette même infection expérimentale n’ont présenté aucun avantage significatif. L’existence d’une base génétique de la sensibilité des huîtres aux vibrioses expérimentales a été illustrée par l’évaluation des sensibilités de quatorze familles de la cinquième génération (G5) issue du programme de sélection divergente réalisée dans le cadre de MOREST. Cette étude a également permis la description de co-infections à herpès virus OsHV-1 et V. aestuarianus suggérant une multi-étiologie des phénomènes de mortalité estivale. Une étude de pathogenèse à V. splendidus et V. aestuarianus réalisée par cohabitation a visé l’exploration des interactions liant l’huître creuse C. gigas et les Vibrio virulents, V. splendidus et V. aestuarianus, ou non virulents présents naturellement dans la flore endogène de l’hémolymphe ou dans l’eau des aquariums. Cette nouvelle approche a permis de mettre en évidence la rapidité de transmission des Vibrio virulents des huîtres infectées aux huîtres sentinelles en moins de deux heures, accompagnée d’une perturbation significative, précoce et transitoire de la réponse immunitaire de l’hôte au niveau transcriptionnel au cours des six premières heures de cohabitation. La prise en charge différentielle des Vibrio pathogènes et des Vibrio commensaux par l’huître suggère l’existence de mécanismes conduisant à une spécificité des réponses de l’huître visant l’élimination des Vibrio pathogènes et le maintien d’une flore vibrionacée endogène probablement bénéfique pour C. gigasOyster production is the main aquaculture activity in France and is dominated by the rearing of Crassostrea gigas. In the aquatic ecosystems where the species is grown, bacteria of the genus Vibrio are found to be dominant. Two Vibrio species, V. splendidus and V. aestuarianus, are frequently associated with Crassostrea gigas summer mortality episodes. The aims of this work were to study Vibrio-oyster interactions and their modulations according to virulence mechanisms and to genetic and physiological parameters of the host. Using specific, sensitive and quantifying diagnostic tools developed in this study, as well as standardized experimental infection trials, some components of the virulence of Vibrio strains and host susceptibility were delineated and the dynamics of Vibrio infection characterized through pathogenesis studies.The study of the specific diversity of bacterial strains isolated during summer mortality events, on broad temporal and spatial scales, revealed an epidemiological association of the group V. splendidus and the species V. aestuarianus. Because a correlation has been observed between pathogenicity and metalloprotease activity, a predictive phenotypic test of virulence was developed. Exploration of the synergy phenomenon between the pathogenicity of the two strains observed in experimental co-injection led to the characterisation of a system of quorum sensing controlling the production and transcriptional expression of the gene encoding metalloprotease Vsm and Vam at the intraspecific (V. splendidus) and interspecific level (V. splendidus/V. aestuarianus).The statistical analysis of mortality kinetics in half-sib diploid and triploid families subjected to experimental vibriosis by co-infection revealed an increased susceptibility of oysters during the period of active gametogenesis. The triploid oysters subjected to this same experimental infection did not show any significant advantage. The existence of a genetic basis for oyster susceptibility to experimental vibriosis was illustrated by the evaluation of the susceptibilities of fourteen families of the fifth generation (G5) from a program of divergent selection carried out within the MOREST oyster summer mortality research project. This study also allowed the description of co-infections involving the herpes OsHV-1 virus and V. aestuarianus, suggesting multi-etiologic summer mortalities. A pathogenesis study on V. splendidus and V. aestuarianus, performed by cohabitation, was used to explore interactions between C. gigas and pathogenic Vibrio (V. splendidus and V. aestuarianus), or non pathogenic Vibrio found naturally in the endogenous flora of the oyster hemolymph or in the water of the aquaria. This new approach demonstrated a fast transmission of pathogenic Vibrio between infected oysters and sentinels, in less than two hours. Moreover, a significant early and transient disturbance of the defence response of the host was revealed at the transcriptional level during the first six hours of cohabitation. The differential loads of pathogenic and commensal Vibrio in oysters suggest the existence of discriminatory mechanisms, leading to a specificity of the response aiming to eliminate pathogenic Vibrio and maintain a potentially beneficial endogenous bacterial flora in C. gigas
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Pourpre, Renaud. "Caractérisation de protéines nucléaires ciblées par la bactérie pathogène Listeria monocytogenes". Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019SACLS394.
Texto completoResumen
Listeria monocytogenes est un pathogène intracellulaire facultatif responsable d’une infection sévère d’origine alimentaire, la listériose. L’étude du processus d’infection cellulaire de cette bactérie a permis d’élucider divers mécanismes impliqués dans les interactions hôte-pathogène et dans le fonctionnement de la cellule eucaryote. En particulier, L. monocytogenes a été l’un des modèles pionniers dans la découverte du ciblage de la chromatine et de régulateurs nucléaires par des microbes. L’étude d’un facteur de virulence de L. monocytogenes, LntA, a permis l’identification d’un de ces régulateurs : BAHD1. En recrutant des protéines impliquées dans la formation de l’hétérochromatine, telles HDAC1/2 et HP1, BAHD1 stimule la formation d’une chromatine compacte à effet répressif. Lors d’une infection de cellules épithéliales par L. monocytogenes, BAHD1 réprime la réponse immunitaire stimulée par les interférons, une fonction inhibée par LntA. BAHD1 demeurant peu étudiée, mon doctorat a eu pour premier objectif de poursuivre la caractérisation de ce régulateur épigénétique. Par ailleurs, des données préliminaires suggéraient qu’un facteur de virulence de Listeria récemment découvert, InlP, avait la potentialité d’être, comme LntA, une nucléomoduline. Mon deuxième objectif a été d’explorer cette hypothèse.Les résultats de mon premier axe montrent que BAHD1 interagit avec MIER1 et que cette interaction est cruciale pour l’association de BAHD1 aux HDAC1/2. Nous reportons également que BAHD1 modifie la chromatine en changement la méthylation et l’acétylation des histones, ainsi que la méthylation de l’ADN, au niveau d’un gène cible, ESR1. Ces résultats nous permettent de proposer que BAHD1 forme, avec MIER1, un échafaudage assemblant un nouveau complexe de remodelage de la chromatine associé aux HDAC1/2 : le complexe BAHD1. Nous avons ensuite étudié un rôle de BAHD1 dans un organe ciblé par la Listeria, le cerveau. Nos résultats indiquent qu’une déficience totale en BAHD1 altère le transcriptome global de cet organe chez la souris. Les gènes majoritairement surexprimés sont impliqués dans des fonctions du système nerveux, le métabolisme et des troubles neurologiques. Les gènes majoritairement sous-exprimés sont impliqués dans des voies de l’immunité innée, dont des gènes de réponses aux interférons. Par ailleurs, une haplo-déficience en Bahd1 provoque des troubles comportementaux. En comparaison des souris Bahd1+/+, les souris Bahd1+/- souffrent d’une anxiété accrue et d’altérations du réflex de sursaut acoustique. Ces résultats suggèrent qu’une dérégulation de BAHD1, par des stimuli de l’environnement ou par des stimuli infectieux, pourrait avoir des effets neuro-pathologiques.Le second axe de ma thèse concernait l’étude des interactions d’InlP avec des protéines nucléaires de l’hôte, identifiées par un crible double-hybride. Nous montrons d’abord qu’InlP est une internaline atypique, avec des répétitions riches en leucine caractérisées par un motif LPX2. Nous identifions, ensuite, deux protéines nucléaires ciblées par InlP : le facteur d’épissage et suppresseur de tumeur RBM5 et le corépresseur RERE. Quand InlP est produite de façon ectopique dans les cellules humaines, elle se localise dans le noyau, où elle altère la formation de corps nucléaires enrichis en RERE. Dans des cellules sur-exprimant RBM5, InlP inhibe l’effet pro-apoptotique de RBM5 et stimule la formation de corps nucléaires denses associés à RBM5. Ces résultats suggèrent qu’InlP est une nucléomoduline agissant sur la l’assemblage et le désassemblage de compartiments de stockage de protéines cibles impliquées dans la synthèse et l’épissage d’ARNs de l’hôte.Ce travail ouvrent des perspectives dans la compréhension des interactions hôte-pathogène et dans une meilleure connaissance des mécanismes patho-épigénétiques, ainsi qu’en biologie cellulaire, dans la compréhension de la dynamique des organites nucléaires sans membraneListeria monocytogenes is an optional intracellular pathogen responsible for a severe foodborne infection called listeriosis. The study of the cellular infection process of this bacterium has shed light on various mechanisms involved in host-pathogen interactions and in the functioning of the eukaryotic cell. In particular, L. monocytogenes has emerged as one of the pioneering models in the discovery of microbial targeting of chromatin and nuclear regulators. The study of a virulence factor of L. monocytogenes, LntA, allowed the identification of one of these regulators : BAHD1. By recruiting proteins involved in the formation of heterochromatin, such as HDAC1/2 and HP1, BAHD1 stimulates the formation of a compact chromatin with a repressive effect. When epithelial cells are infected with L. monocytogenes, BAHD1 suppresses the immune response stimulated by interferons, a function inhibited by LntA. Since BAHD1 is still under-researched, the first objective for my thesis was to further characterize this epigenetic regulator. In addition, preliminary data suggested that a recently discovered virulence factor of Listeria, InlP, had the potential to be, like LntA, a nucleomodulin. My second objective was to explore this hypothesis.The results of my first axis show that BAHD1 interacts with MIER1 and that this interaction is crucial for the association of BAHD1 with HDAC1/2. We also report that BAHD1 modifies chromatin by changing histone methylation and acetylation, as well as DNA methylation, at a target gene, ESR1. These results allow us to propose that BAHD1 form, with MIER1, a scaffold assembling a new chromatin remodeling complex associated with HDAC1/2 : the BAHD1 complex. We then studied the role of BAHD1 in an organ targeted by Listeria, the brain. Our results indicate that a total deficiency in BAHD1 alters the overall transcriptome of this organ in mice. Most of the overexpressed genes are involved in nervous system functions, metabolism and neurological disorders. The predominantly downregulated genes are involved in innate immunity pathways, including interferon response genes. In addition, a haplodeficiency in Bahd1 causes behavioral problems. Compared to Bahd1+/+ mice, Bahd1+/- mice suffer from increased anxiety and changes in acoustic startle reflex. These results suggest that deregulation of BAHD1, through environmental or infectious stimuli, may have neuro-pathological effects.The second axis of my thesis focused on the study of InlP interactions with host nuclear proteins, identified by a double-hybrid screen. First, we show that InlP is an atypical internalin, with leucine-rich repeats characterized by an LPX2 motif. We then identify two nuclear proteins targeted by InlP: the splicing factor and tumor suppressor RBM5 and the corepressor RERE. When InlP is produced ectopically in human cells, it is localized in the nucleus, where it alters the formation of nuclear bodies enriched in RERE. In RBM5-overexpressing cells, InlP inhibits the pro-apoptotic effect of RBM5 and stimulates the formation of dense nuclear bodies associated with RBM5. These results suggest that InlP is a nucleomodulin acting on the assembly and disassembly of target protein storage compartments involved in the synthesis and splicing of host RNAs.This work opens perspectives in the understanding of host-pathogen interactions and in a better knowledge of patho-epigenetic mechanisms, as well as in cell biology and the understanding of membraneless nuclear organelles dynamics
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Carvunis, Anne-Ruxandra. "Des protéines et de leurs interactions aux principes évolutifs des systèmes biologiques". Thesis, Grenoble, 2011. http://www.theses.fr/2011GRENS001/document.
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Darwin a révélé au monde que les espèces vivantes ne cessent jamais d’évoluer, mais les mécanismes moléculaires de cette évolution restent le sujet de recherches intenses. La biologie systémique propose que les relations entre génotype, environnement et phénotype soient sous-tendues par un ensemble de réseaux moléculaires dynamiques au sein de la cellule, mais l’organisation de ces réseaux demeure mystérieuse. En combinant des concepts établis en biologie évolutive et systémique avec la cartographie d’interactions protéiques et l’étude des méthodologies d’annotation de génomes, j’ai développé de nouvelles approches bioinformatiques qui ont en partie dévoilé la composition et l’organisation des systèmes cellulaires de trois organismes eucaryotes : la levure de boulanger, le nématode Caenorhabditis elegans et la plante Arabidopsis thaliana. L’analyse de ces systèmes m’a conduit à proposer des hypothèses sur les principes évolutifs des systèmes biologiques. En premier lieu, je propose une théorie selon laquelle la traduction fortuite de régions intergéniques produirait des peptides sur lesquels la sélection naturelle agirait pour aboutir occasionnellement à la création de protéines de novo. De plus, je montre que l’évolution de protéines apparues par duplication de gènes est corrélée avec celle de leurs profils d’interactions. Enfin, j’ai mis en évidence des signatures de la co-évolution ancestrale hôte-pathogène dans l’organisation topologique du réseau d‘interactions entre protéines de l’hôte. Mes travaux confortent l’hypothèse que les systèmes moléculaires évoluent, eux aussi, de manière darwinienneDarwin exposed to the world that living species continuously evolve. Yet the molecular mechanisms of evolution remain under intense research. Systems biology proposes that dynamic molecular networks underlie relationships between genotype, environment and phenotype, but the organization of these networks is mysterious. Combining established concepts from evolutionary and systems biology with protein interaction mapping and the study of genome annotation methodologies, I have developed new bioinformatics approaches that partially unveiled the composition and organization of cellular systems for three eukaryotic organisms: the baker’s yeast, the nematode Caenorhabditis elegans and the plant Arabidopsis thaliana. My analyses led to insights into the evolution of biological systems. First, I propose that the translation of peptides from intergenic regions could lead to de novo birth of new protein-coding genes. Second, I show that the evolution of proteins originating from gene duplications and of their physical interaction repertoires are tightly interrelated. Lastly, I uncover signatures of the ancestral host-pathogen co-evolution in the topology of a host protein interaction network. My PhD work supports the thesis that molecular systems also evolve in a Darwinian fashion
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Silva, Rosa da Luz Brenda. "Caractérisation des vésicules extracellulaires dérivées de staphylococcus aureus et leur impact sur la réponse de l'hôte". Electronic Thesis or Diss., Rennes, Agrocampus Ouest, 2022. http://www.theses.fr/2022NSARB361.
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Les vésicules extracellulaires (VEs) sont des bio-particules dérivant de la membrane bactérienne et transportant des molécules impliquées dans les interactions avec l’hôte. Le pathogène Staphylococcus aureus (SA) libère des VEs encore largement inexplorées. Cette thèse fournit le premier travail de caractérisation approfondie de la composition en ARN et en protéines des VEs de SA et de ses cellules productrices. Les VEs contiennent toutes les classes d’ARN sous formes intactes ou fragmentées, dont des petits ARN régulateurs. Le contenu en protéines des VEs comprend des facteurs de virulence, des régulateurs transcriptionnels et des enzymes de voies métaboliques variées. Des différences de composition entre les VEs et les cellules productrices ont été détectées, suggérant des processus d’empaquetage sélectif de leur contenu. Au niveau de leurs fonctions biologiques, nous avons montré que l'ajout de VEs à des cultures bactériennes de SA améliorait leur croissance en conditions carencéeDans le cadre des interactions hôte-pathogène, la réponse cellulaire induite par les VEs différait de celle induite par les bactéries vivantes, indiquant que les VEs pourraient avoir d'autres fonctions physiologiques en lien avec l’infection que celles des bactéries. Dans l'ensemble, nous démontrons que les VEs de SA contienent de nouveaux éléments et modulent la réponse de l'hôte avec différentes intensités, temps d'exposition et par des voies différentes de celles des bactéries vivantes. Cette étude apporte des connaissances sur les rôles fonctionnels potentiels des VEs dans le contexte de la physiologie bactérienne et des infections staphylococciquesBacterial extracellular vesicles (EVs) are nanoparticles carrying macromolecules that can influence host-pathogen interactions. The pathogen Staphylococcus aureus (SA) releases EVs whose characteristics are still largely explored. This thesis’s project provides the first work extensively characterizing the RNA and protein content of profile of SA clinical HG003 strain and its producing cells. We found that EVs comprised all RNA classes including small regulatory RNA. The protein content of EVs was also diverse with various important elements such as virulence factors, transcriptional regulators, and metabolic enzymes. Interestingly, the protein and RNA content of EVs differed from that of its producing cells, suggesting that selective cargo packing exists. The intra- and interspecies role of EVs was also investigated.We found that the addition of HG003 EVs to bacterial cultures improved their growth in restrictive media. In the context of host-pathogen interactions, the cellular response induced by EVs differed from that induced by the living bacteria in both human and bovine models, indicating that EVs could display other physiological functions than those of bacteria which may be important to the infection process. Overall, our data evidence that SA EVs carry important newly discovered elements, and modulate the host response with different intensities, exposure periods, and by different routes from that of live bacteria. This study brings new knowledge about SA EVs potential functional roles in the context of bacterial physiology and staphylococcal infections
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Zhang, Gaotian. "Microsporidia infections in Caenorhabditis elegans and related nematodes". Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017PSLEE014/document.
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Les microsporidies sont des pathogènes intracellulaires obligatoires apparentés aux champignons. Elles infectent de nombreux animaux, dont le nématode Caenorhabditis elegans. La première microsporidie isolée d’une souche de C. elegans sauvage a été nommée Nematocida parisii. L’interaction entre N. parisii et C. elegans est devenue un puisant modèle pour l'étude des interactions hôte-pathogène. Cependant, ce modèle a été récemment découvert et de nombreux détails sur son écologie et sa biologie restaient inconnus. Notamment, nous ignorions l’incidence et la diversité des infections microsporidiennes chez C. elegans et autres nématodes dans la nature.A partir d’une collection de nématodes, de la famille des Rhabditidae, échantillonnés dans le monde entier, j’ai recensé un panel de 47 nématodes présentant des symptômes d’infection par des microsporidies. J’ai caractérisé moléculairement la diversité de ce parasite infectant ces nématodes et déterminé que N. parisii est la microsporidie la plus souvent responsable des infections chez C. elegans dans la nature. J’ai également décrit et nommé six nouvelles espèces de Nematocida. Au cours de mes travaux, j’ai aussi défini deux nouveaux genres de microsporidies génétiquement distincts de Nematocida, appelés Enteropsectra et Pancytospora. Mes travaux ont de plus détaillé la diversité qui existe chez les microsporidies parasites de nématodes. Ces microsporidies présentent des différences en terme de taille et forme de leurs spores, de leur tropismes tissulaire et intracellulaire chez l’hôte, de leur voie de sortie des cellules hôtes mais aussi de spectre d’hôtes. Mes résultats ont démontré que, dans la nature, les infections de C. elegans et autres nématodes par les microsporidies sont répandues et diverses.De plus, j’ai estimé la variation naturelle pour la sensibilité de C. elegans à l'infection par N. ausubeli. J’ai notamment comparé 10 souches naturelles de C. elegans en utilisant des tests de consommation alimentaire. Deux souches de C. elegans, JU1249 et JU2825, présentaient des niveaux contrastés de sensibilité, ce que j’ai interprété comme étant une différence de niveau de tolérance aux infections. Ces deux souches se sont révélées être de bons candidats pour une future caractérisation des loci génétiques associés à la variation de sensibilité de C. elegans aux infections microsporidiennes. Enfin, j’ai observé un effet surprenant de l'infection de C. elegans par les microsporidies. En effet, la présence du pathogène est capable de supprimer le déclin progressif de la fécondité à haute température chez certaines lignées de C. elegansMicrosporidia are fungi-related intracellular pathogens that infect a great variety of animals, including the nematode Caenorhabditis elegans. The first microsporidia isolated from wild C. elegans was named Nematocida parisii in 2008. C. elegans and N. parisii have been used as a powerful model for the study of host-pathogen interactions. However, it was unclear how widespread and diverse microsporidia infections are in C. elegans or other related nematodes in the wild.By sampling rhabditid nematodes worldwide, we established a collection of 47 nematodes that displayed putative microsporidia infections. We characterized molecularly these infections and determined that N. parisii (or N. ironsii) is the most common microsporidia infecting C. elegans in the wild. We further described and named six new Nematocida species. In addition, we defined two new genera of nematode-infecting microsporidia, named Enteropsectra and Pancytospora, which are genetically distinct from Nematocida. Further investigations showed that these microsporidia are diverse in terms of spore size and shape, host tissue tropism, host cell intracellular localization, cellular exit route, host specificity pattern, etc. Overall, these findings illustrate the widespread and diverse microsporidia infections in C. elegans and related nematodes in the wild.We further assayed the natural variation of C. elegans in sensitivity to N. ausubeli infection, by comparing 10 C. elegans strains using food consumption tests. Two C. elegans strains, JU1249 and JU2825, displayed the largest sensitivity differences, which were suggested to be a result of the different tolerance between the two strains. These two strains are proven to be good candidates for future studies on the genetic loci associated with C. elegans sensitivity variation to microsporidian infections. Furthermore, I observed an exciting effect of host-pathogen interaction. Microsporidia infection is able to suppress the progressive decline in fertility in some C. elegans with the mortal germline phenotype (Mrt)
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Perdu, Caroline. "Etude de deux protéines impliquées dans l'injection de toxines par la bactérie Pseudomonas aeruginosa". Thesis, Grenoble, 2013. http://www.theses.fr/2013GRENV018.
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Pseudomonas aeruginosa, une bactérie à Gram négatif responsable d'infections nosocomiales, possède de nombreux facteurs de virulence lui permettant d'infecter ses hôtes. En particulier, le Système de Sécrétion de Type III (SST3) lui permet d'injecter des effecteurs directement dans le cytoplasme de la cellule cible eucaryote. Durant cette thèse, deux protéines du SST3 de P. aeruginosa ont été étudiées : l'ATPase PscN et la protéine ExsB. Plusieurs approches ont été utilisées afin d'étudier l'ATPase PscN, indispensable à l'activité du SST3. Des mutations ponctuelles réalisées dans PscN conduisent à des souches de P. aeruginosa non cytotoxiques, et cet effet est dominant négatif. Une autre approche a permis l'obtention de fractions partiellement purifiées de l'ATPase PscN active, sous forme de grands complexes visualisés en microscopie électronique. Ces fractions contiennent également d'autres protéines du SST3, qui pourraient être des partenaires de PscN. La protéine ExsB a été caractérisée pour la première fois. Après avoir vérifié son expression chez P. aeruginosa, son association à la membrane externe de la bactérie a été démontrée. Son rôle a ensuite été étudié par une analyse du phénotype d'une souche de P. aeruginosa dépourvue du gène exsB. Nous n'avons pas identifié d'activité de ExsB dans la régulation du SST3. Après avoir constaté l'implication de ExsB dans la virulence de la bactérie dans des modèles d'infections aiguës chez les animaux, son rôle dans l'activité du SST3 a été établi. Nous avons enfin pu montrer que ExsB a une activité de pilotine, car elle participe à l'assemblage de la sécrétine, le composant de la membrane externe du SST3Pseudomonas aeruginosa, a Gram negative bacterium responsible for nosocomial infections, exhibits numerous virulence factors to infect its hosts. In particular, the Type III Secretion System (T3SS) allows the injection of effectors directly into the host cell cytoplasm. This work focuses on the study of two proteins from the T3SS of P. aeruginosa: the ATPase PscN and the ExsB protein. Several approaches were used to study the ATPase PscN, an enzyme essential for T3SS activity. Site-directed mutations, made on PscN, lead to non cytotoxic strains, and this effect is dominant negative. Another approach allowed the partial purification of active PscN, visualized as large complexes by electron microscopy. These partially purified samples also contain other T3SS proteins, which could interact with PscN. The ExsB protein was characterized for the first time. After checking its expression in P. aeruginosa, its association with the outer membrane was shown. The phenotypic analysis of a strain lacking exsB gene gave insights into the role of this protein. We did not identified any function of ExsB in the T3SS regulation. After showing the involvement of ExsB in the bacterial virulence during acute animal infections, ExsB role in T3SS activity was established. Finally, we showed that ExsB has a pilotin activity as it participates in the assembly of the secretin, the outer membrane component of T3SS
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Orieux, Nicolas. "Quantification et prévalence de Flavobacterium psychrophilum chez les truites arc-en-ciel d’aquaculture : relation hôte-pathogène et réponse immunitaire". Thesis, Bordeaux 1, 2011. http://www.theses.fr/2011BOR14228/document.
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Flavobacterium psychrophilum est l’agent pathogène des flavobactérioses d’eau froide touchant essentiellement les salmonidés dont la truite arc-en-ciel Oncorhynchus mykiss d’élevage. Cette bactérie Gram négative a un très fort impact économique en aquaculture car elle peut causer jusqu'à 70 % de mortalité dans les bassins d’élevage. La flavobactériose se décline sous deux formes pathologiques : la maladie de l’eau froide touchant les poissons adultes et le syndrome de l’alevin de truite arc-en-ciel touchant les juvéniles.Au cours de se travail, une méthode de PCR quantitative a été proposée. Elle permet en moins de trois heures de détecter et de quantifier un nombre de copies du gène codant l’ARNr 16S de la bactérie dans les tissus du poisson. Cette méthode a été testée sur différentes suspensions bactériennes (F. psychrophilum, autres flavobactéries, autres pathogènes) afin d’en valider la spécificité. La sensibilité de la méthode de détection a été évaluée à 1 et 2 bactéries par PCR en fonction de la matrice biologique utilisée.Une étude écotoxicologique a été menée et montre d’une part que F. psychrophilum est une bactérie hyper-sensible au cadmium comparée aux autres bactéries Gram négatives. Sa croissance est diminuée d’un facteur 2 en présence d’une contamination au Cd à 0,4 µM. D’autre part, nous avons constaté qu’une contamination de truites juvéniles par 1 µg CdCl2/L (2 mois) et une injection de 5 × 107 flavobactéries par individu (1 mois) ne provoque aucune mortalité. L’expression génique mesurée sur ses poissons démontre que le cadmium peut avoir des effets contradictoires sur le système immunitaire du poisson, pouvant soit exacerber ou diminuer la réponse immunitaire selon l’organe considéré. Un travail comparatif de la prévalence de la flavobactérie dans 7 sites aquacoles d’Aquitaine a démontré que la flavobactérie est omniprésente et que sa pathogénicité est contrôlée par le système immunitaire des poissons en bonne santé apparente. L’expression génique mesurée sur les poissons malades et apparemment sains nous apporte deux informations importantes : 1/ les gènes codant pour la métallothionéine A et l’interleukine 1-β sont de bons bio-marqueurs de la maladie et 2/ la répression des gènes codant pour le complexe majeur d’histocompatibilité 2-β, le facteur de croissance transformant β, le cluster de différentiation 8-α et l’immunoglobuline T dans la rate des poissons malades montre un effondrement du système immunitaire acquis nous permettant d’émettre l’hypothèse que ce phénomène déclenche l’apparition de la maladie. Ainsi, F. psychrophilum aurait un comportement de pathogène à virulence latente.Afin d’imaginer de nouvelles mesures prophylactiques et pour mieux comprendre la pathogénicité de la bactérie, une analyse du protéome de la membrane externe couplée à l’annotation du génome séquencé a été effectuée. Il a été identifié entre autres 1/ des protéines d’adhésion et d’invasion des tissus et 2/ des protéines d’acquisition de métabolites de l’hôte. De plus, un nombre important de protéines immunogènes chez la truite potentiellement utilisable dans un cocktail vaccinant a été détecté. Afin de chercher un vecteur pour ce cocktail, des nanoparticules d’acide γ-glutamique et phénylalanine d’environ 100 à 200 nm de diamètre ont été synthétisées. Ces dernières constituent une approche séduisante pour vacciner les poissons avec des antigènes de F. psychrophilum encapsulés puis incorporés dans la nourritureFlavobacterium psychrophilum is the causative agent of cold water flavobacteriosis, a condition affecting mostly salmonid fish, including the farmed rainbow trout Oncorhynchus mykiss. This Gram negative bacterium can cause up to 70% mortality in breeding tanks and has a very strong economic impact on the fish farming industry. Flavobacteriosis can take two pathological forms: the cold water disease affecting adult fish and the rainbow trout fry syndrome affecting juveniles.In the present study, a method of quantitative PCR was devised that allowed for the detection and the quantification, within three hours, of the 16S rRNA copy number in fish tissues. This method’s specificity was confirmed through the use of various bacterial suspensions (F.psychrophilum, others flavobacteria and others pathogens) and its detection limit was estimated to be 1 and 2 bacteria in broth and in biological matrices, respectively.An ecotoxicological study was then performed that showed that, on the one hand, F. psychrophilum is cadmium hypersensitive compared to others Gram negative bacteria because its growth rate, compared to a control, is decreased by a factor 2 at a cadmium concentration of 0,4 µM. On the other hand, we observed that subjecting rainbow trout juveniles to a concentration of 1 µg CdCl2/L for2 months prior to an injection of 5 × 107 F. psychrophilum by fish didn’t lead to any mortality. The gene expression which was measured on these fish demonstrated that cadmium can have contradictory effects on the immune system of fish, which could enhance or decrease the immune response depending of the organ. A comparative work of the prevalence of flavobacteria in 7 fish farms within the Aquitaine region (France) demonstrated that the bacterium was endemic and present in asymptomatic fish. Gene expression levels were measured on diseased and asymptomatic fish and demonstrated that the genes metallothionein A and interleukine 1-β were good biomarkers of the disease and that repression of the genes major histocompatibility complex 2-β, transforming growth factor -β, cluster of differentiation α and immunoglobulin T in the spleen of diseased fish was indicative of a collapse of the acquired immune system. We therefore hypothesized that this event marked the beginning of the disease and that F. psychrophilum is mostly an opportunistic pathogen.To prepare the development of new prophylactic techniques and to understand better the bacterium pathogenicity, an analysis of the outer membrane proteome coupled with sequencing of the bacterial genome was also performed. Furthermore, a significant number of immunogenic proteins were identified as good candidates for the preparation of a vaccine. Finally, γ-glutamic acid and phenylalanine nanoparticles of about 100 - 200 nm in diameter were synthesized to serve as potential vector for this vaccine. These nanoparticles should be tested to administrate F. psychrophilum antigens to fish through the digestive route
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Michard, Céline. "La protéine kinase LegK2 de Legionella pneumophila et le complexe ARP2/3 de la cellule hôte : un nouveau paradigme dans le détournement du cytosquelette d'actine par un pathogène". Thesis, Lyon 1, 2015. http://www.theses.fr/2015LYO10181.
Texto completoResumen
Legionella pneumophila est une bactérie opportuniste qui émerge de l'environnement après multiplication dans des amibes et peut infecter accidentellement les macrophages alvéolaires humains, provoquant une pneumonie sévère, la légionellose. La capacité de L. pneumophila à survivre dans ses cellules hôtes est strictement dépendante du système de sécrétion de type 4 Dot/Icm, qui sécrète un large répertoire d'effecteurs dans le cytosol de l'hôte. Identifier la contribution individuelle de chaque protéine bactérienne sécrétée par le système Dot/Icm, dans le cycle infectieux de L. pneumophila reste un enjeu majeur pour comprendre les bases moléculaires de la virulence des légionelles. Mes travaux de thèse participent à cet objectif en caractérisant la voie cellulaire ciblée par la protéine kinase LegK2. Des tests d'interaction et de phosphorylation ont identifié le complexe nucléateur d'actine ARP2/3 comme cible de LegK2. Suite à l'adressage de LegK2 à la surface de la vacuole après sa translocation dans le cytosol de l'hôte, l'interaction LegK2-ARP2/3 inhibe la polymérisation d'actine sur le phagosome. Cette inhibition permet à Legionella de diminuer le trafic des endosomes tardifs et/ou des lysosomes vers le phagosome et favorise ainsi l'évasion du phagosome à la voie de dégradation endocytique. L'interaction LegK2-ARP2/3 met en évidence un mécanisme original de virulence dans lequel le remodelage local du cytosquelette d'actine de la cellule hôte permet à la bactérie de manipuler le trafic vésiculaire pour échapper aux défenses de l'hôteLegionella pneumophila is an opportunistic bacterium that emerges from the environment after multiplication in protozoans and can accidentally infect human alveolar macrophages leading to a severe pneumonia, the legionellosis. The L. pneumophila ability to survive within host-cells is strictly dependent on the Dot/Icm Type 4 Secretion System that translocates a large repertoire of effectors into the host cell cytosol. Deciphering the individual contribution of each bacterial protein translocated by the Dot/Icm system in the L. pneumophila infectious cycle remains a major challenge to understand the molecular basis of Legionella virulence. My works contribute to this objective by characterizing the cellular pathway targeted by the protein kinase LegK2. Interaction and phosphorylation assays identified the actin nucleator ARP2/3 complex as the target of LegK2. Following the LegK2 addressing to the vacuole surface after its translocation into host cytosol, LegK2- ARP2/3 interplay inhibits the actin polymerization on the phagosome. This inhibition allows Legionella to decrease the late endosome/lysosome trafficking towards the phagosome and promotes the phagosome evasion from endocytic degradation pathway. LegK2-ARP2/3 interplay highlights an original mechanism of virulence wherein the local actin cytoskeleton remodeling of host cell allows bacteria to hijack the vesicles trafficking in order to escape host-cell defenses
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Peysselon, Franck. "Désordre intrinsèque et analyses de réseaux d'interactions extracellulaires : des protéines et polysaccharides aux interactions hôte-Leishmania". Thesis, Lyon 1, 2013. http://www.theses.fr/2013LYO10317.
Texto completoResumen
Les biomolécules exercent leurs fonctions en interagissant avec d'autres molécules. Le recensement de l'ensemble des biomolécules et leurs interactions permet de construire leurs réseaux d'interactions et de les analyser sur le plan structural et fonctionnel par des outils bioinformatiques (BiNGO, DAVID). Cela permet d'identifier les biomolécules clés, de prédire de nouvelles fonctions des protéines et de comprendre et modéliser les mécanismes moléculaires d'un processus biologique ou pathologique donné. Les protéines ou régions intrinsèquement désordonnées, qui possèdent une grande plasticité structurale, sont susceptibles d'interagir avec de nombreux partenaires et d'être importantes dans les réseaux d'interactions. A l'aide du prédicteur IUPred, nous avons dans un premier temps cartographié le désordre intrinsèque des protéines dans le réseau d'interactions de la matrice extracellulaire et dans le réseau extracellulaire des protéoglycanes construits à partir de la base de données MatrixDB développée dans l'équipe. Nous avons montré que les protéines très connectées de ces deux réseaux ne sont pas enrichies en désordre. Les fonctions moléculaires surreprésentées dans le jeu de protéines extracellulaires contenant au moins 50% de désordre intrinsèque sont les interactions avec les facteurs de croissance ou les glycosaminoglycanes. Nous avons étudié un jeu de données d'interactions protéine-héparine comportant 118 valeurs de cinétique et nous avons montré une relation positive entre la vitesse d'association des protéines à l'héparine et le pourcentage de désordre de leurs sites de fixation à l'héparine. Nous avons également étudié les interactions de la matrice extracellulaire avec un pathogène, le parasite Leishmania. Nous avons montré que les protéines sécrétées par les Leishmania ne sont pas enrichies en désordre par rapport au protéome. Nous avons établi une liste de onze protéines parasitaires sécrétées possédant au moins trois motifs d'interaction et susceptibles d'interagir avec l'hôteBiomolecules perform their functions by interacting with other molecules. The identification of all biomolecules and their interactions is required to build their interaction networks. Their structural and functional analysis with bioinformatics tools (BiNGO, DAVID) allow us to identify the key biomolecules, to predict new protein functions and to understand and model the molecular mechanisms of biological or pathological process. Intrinsically disordered proteins or regions, which are characterized by structural plasticity, may interact with many partners and may play a role in the interaction networks. Using the predictor IUPred we mapped the intrinsic disorder in protein interaction networks of the extracellular matrix and of the proteoglycans constructed from the MatrixDB database developed in the laboratory. We have shown that the highest connected proteins of these two networks are not enriched in disorder. The molecular functions overrepresented in the set of extracellular proteins containing at least 50% of intrinsically disordered residues are interactions with growth factors or glycosaminoglycans. We studied a dataset of heparin-protein interactions including 118 kinetic values and we have shown that the association rate of proteins with heparin is related to the intrinsic disorder of heparin-binding sites. We also studied the interactions of the extracellular matrix with a pathogen, the parasite Leishmania. We have shown that proteins secreted by Leishmania are not enriched in disorder compared to their proteome. We have selected eleven parasite proteins containing at least three interaction motifs, which may interact with the host
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Möst, Thomas. "Salmonella virulence factors and their role in intracellular parasitism". Thesis, Aix-Marseille, 2014. http://www.theses.fr/2014AIXM4046/document.
Texto completoResumen
Salmonella est un pathogène intracellulaire dont la virulence dépend de la fonction de deux systèmes de sécrétion du type trois (T3SS). Les T3SSs sont responsables pour la transduction de protéines effectrices dans le cytoplasme de la cellule hôte afin d'initier l'invasion de la cellule et de former la vie intracellulaire de Salmonella. Plusieurs effecteurs forment la SCV et induisent un réseau de tubules qui est impliqué dans la stabilisation de la SCV. Il consiste de trois différents genres de tubules. Nous avons pu montrer que les protéines effectrices SseF et SseG sont responsables pour la formation d'un genre de ces tubules, les LAMP-1 negative tubules (LNTs). Leur fonction est importante puisque des souches de Salmonella qui induisent que des LNTs et ne pas d'autres tubules sont apte de créer une SCV stable. Ceci améliore la réplication et virulence in vivo comparé à des souches qui ne peuvent pas induire des tubules. En utilisant les LNTs comme modèle, nous avons essayé de comprendre la contribution des tubules à la formation de la SCV et aussi leurs interaction avec les endosomes tardives et les lysosomes (LE/lys). Nous avons découvert une contribution essentielle de la petite GTPase Arl8B à la fusion de tubules avec les LE/lys. Ainsi, le knockdown d'Arl8B réduit la capacité de reproduction de Salmonella dans la cellule hôte. Nous avons pu démontrer qu'une interaction entre l'effecteur SifA et Arl8B est responsable pour ces observationsSalmonella is an intracellular pathogen, whose virulence relies on the function of two type three secretion systems (T3SSs). The T3SSs are responsible for the delivery of effector proteins into the host cell cytoplasm in order to mediate invasion of the cell and to shape Salmonella's intracellular life.Salmonella's intracellular survival and replication depends on its niche, the Salmonella containing vacuole (SCV), a compartment that is derived from host plasma membrane. Several effectors shape the SCV and give rise to a tubular network, which is implicated in the SCV's stabilization and consists of three different kinds of tubules. We were able to show that the effector proteins SseF and SseG play in concert to form one kind of tubules, the recently discovered LAMP-1-negative tubules (LNTs). Their function is important to Salmonella, as strains having only LNTs but none of the other tubules are able to create a stable SCV, which leads to better replication and virulence in vivo compared to a strain that lacks in tubule formation. Starting from these LNTs as working model, we tried to understand the contribution of tubules to the formation of the SCV and their interactions with the late endosomal / lysosomal compartment (LE/lys). We deciphered the small GTPase Arl8B to play an essential role in the fusion of tubules with LE/lys. Thereby, the knockdown of Arl8B reduced Salmonella's capability to replicate within host cells. We were able to show that an interaction between the effector SifA and Arl8B was responsible for our observations
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Vanhove, Audrey. "Survie intracellulaire, effets cytopathiques et virulence de Vibrio tasmaniensis LGP32, pathogène de l’huître Crassostrea gigas". Thesis, Montpellier 1, 2014. http://www.theses.fr/2014MON13518.
Texto completoResumen
Des souches de Vibrio appartenant au clade Splendidus sont retrouvées de manière récurrente lors des mortalités estivales d'huîtres juvéniles. La souche V. tasmaniensis LGP32 est un pathogène intracellulaire facultatif des hémocytes d'huître, dont elle altère les fonctions de défense. Nous montrons ici que LGP32 se comporte comme un pathogène intravacuolaire qui survit au sein de larges vacuoles intrahémocytaires. Il induit des effets cytopathiques tels qu'une perméabilisation membranaire et un lessivage du contenu cytosolique des hémocytes. Cette cytotoxicité est dépendante de l'invasion hémocytaire. Par ailleurs, à l'intérieur du phagosome, LGP32 sécrète des vésicules de membrane externe (OMVs). Chez LGP32, ces OMVs jouent un rôle protecteur contre les défenses de l'hôte et servent de véhicules pour la délivrance de facteurs de virulence aux cellules de l'hôte. En effet, elles sont capables de titrer les peptides antimicrobiens et présentent un fort contenu en hydrolases (25% du protéome des OMVs). Une sérine protéase, nommée Vsp car elle est uniquement sécrétée par voie vésiculaire participe à la virulence de LGP32 en infections expérimentales mais ne dégraderait pas les peptides antimicrobiens. Par une approche transcriptomique, nous avons identifié une série de gènes impliqués dans la réponse anti-oxydante et l'efflux de cuivre, qui sont surexprimés dans les stades intracellulaires précoces de LGP32. La génomique fonctionnelle a montré que ces deux fonctions importantes sont requises pour la survie intracellulaire, la cytotoxicité et la virulence de LGP32. Leur grande conservation parmi les vibrios laisse supposer qu'elles puissent contribuer à la survie intracellulaire d'autres espèces de VibrioVibrio strains belonging to the Splendidus Clade have been repeatedly found in juvenile diseased oysters affected by summer mortalities. V. tasmaniensis LGP32 is an intracellular pathogen of oyster hemocytes which has been reported to alter the oxidative burst and inhibit phagosome maturation. We show here that LGP32 behaves as an intravacuolar pathogen that survives within large cytoplasmic vacuoles. LGP32 induces cytotoxic effects such as membrane disruptions and cytoplasmic disorders. Cytotoxicity was shown to be entirely dependent on LGP32 entry into hemocytes. Moreover, LGP32 releases outer membrane vesicles (OMVs) inside the phagosome. LGP32 OMVs were found to be protective against host defenses and to serve as vehicles for the delivery of LGP32 virulence factors to oyster immune cells. Indeed, OMVs conferred a high resistance to antimicrobial peptides. They also displayed a high content in hydrolases (25 % of total proteome) among which a serine protease, named Vsp for vesicular serine protease, was found to be specifically secreted through OMVs. Vsp was shown to participate in the virulence phenotype of LGP32 in oyster experimental infections but did not degrade AMPs entrapped in OMVs. By developing a transcriptomic approach, we identified a series of Vibrio antioxidant and copper efflux genes whose expression is strongly induced within oyster hemocytes. Construction of isogenic deletion mutants showed that resistance to reactive oxygen species and copper efflux are two important functions required for LGP32 intracellular survival, cytotoxic effects and virulence. Their high conservation among vibrios suggests they could contribute to intracellular survival of other Vibrio species
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Goret, Julien. "Etude de l’interaction de Mycoplasma hominis PG21 avec les cellules dendritiques humaines. : Caractérisation de la fraction bioactive du mycoplasme et réponse immunitaire innée de la cellule". Thesis, Bordeaux, 2015. http://www.theses.fr/2015BORD0386/document.
Texto completoResumen
Mycoplasma hominis est une bactérie opportuniste qui peut être responsable d’infections du tractus urogénital, d’infections néonatales ou d’infections disséminées notamment chez les patients immunodéprimés. La membrane des mycoplasmes constitue l’interface d’interaction directe avec le milieu extérieur en raison de l’absence de paroi. Cette membrane contient de nombreuses lipoprotéines qui ont le pouvoir d’activer des cellules dendritiques humaines (hDCs), d’induire la production de cytokines et de polariser le système immunitaire adaptatif. Nous avons étudié l’interaction de M. hominis PG21 avec les hDCs en nous penchant d’une part sur la fraction du mycoplasme qui active les hDCs et d’autre part sur la réponse immunitaire innée des hDCs. Apres avoir déterminé les lipoprotéines contenues dans un extrait TX-114 de M. hominis PG21, nous avons enrichi en lipoprotéines bioactives une fraction de vésicules membranaires du mycoplasme par une double extraction utilisant deux détergents non dénaturants, le Sarkosyl puis le Triton X-114. Apres séparation par SDS-PAGE, nous avons identifié vingt lipoprotéines qui pourraient entrainer la sécrétion d’IL-23 par les hDCs, notamment la lipoprotéine MHO_4720. Un lipopeptide synthétique correspondant à la fraction N-terminale de MHO_4720 est capable de stimuler les hDCs. En analysant les variations transcriptionnelles des gènes codant pour les 48 lipoprotéines de M. hominis PG21 par qRT-PCR, nous avons également déterminé que 21 lipoprotéines sont surexprimées après 4h ou 24h de contact entre le mycoplasme et les hDCs. Enfin, la réponse cellulaire a été évaluée par PCR array et ELISA. Nous avons observé l’activation d’inflammasome(s) par la mise en évidence de la production d’IL-1β dépendant de la caspase 5Mycoplasma hominis is involved in urogenital tract infections, neonatal infections or disseminated infections particularly in immunocompromised patients. Mycoplasmas have no cell wall and their membrane is the main interface mediating the interaction between the mycoplasma and its environment. Lipoproteins that are anchored to the extracellular side of the plasma membrane are known to induce the maturation of human dendritic cells (hDCs), to stimulate the pro-inflammatory cytokine production by hDCs and to polarize the adaptive immune system. We studied the interaction of M. hominis PG21 with hDCs in order to assess the lipoproteins that can induce the stimulation of hDCs, to determine the lipoproteins that are regulated upon interaction of the mycoplasma with the host cell and to evaluate the innate host cell response. Using a double extraction strategy with two non-denaturing detergents, Sarkosyl then Triton X-114, and separation by SDS-PAGE, we found that 20 lipoproteins may induce the secretion of IL-23 by the hDCs, especially the MHO_4720 lipoprotein. We showed that a synthetic lipopeptide corresponding to the N-terminus part of the MHO_4720 lipoprotein can stimulate the hDCs in a dose-dependent manner. Using qRT-PCR for the evaluation of the transcriptional regulation of the 48 lipoprotein-coding genes of M. hominis PG21, we also determined that 21 lipoproteins were upregulated upon 4h and 24h of contact of M. hominis with hDCs. Finally, the hDC innate immune response was evaluated by PCR array and ELISA. We observed a caspase 5-dependent production of IL- 1β corresponding to the activation of an inflammasome
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Martel, Daniel. "Functional characterisation of Leishmania casein Kinase 1.2 in the parasite and the mammalian host". Thesis, Université de Paris (2019-....), 2019. http://www.theses.fr/2019UNIP7093.
Texto completoResumen
Les parasites Leishmania sont les agents responsables des leishmanioses. Au cours de leur cycle de vie, ils alternent entre une forme promastigote, extracellulaire, chez l'insecte vecteur et une forme intracellulaire, amastigote, dans les macrophages de mammifères. Pour survivre dans l'hôte mammifère, les amastigotes doivent manipuler le macrophage à leur avantage. La caséine kinase 1.2 de Leishmanie (LmCK1.2) pourrait être impliquée dans la manipulation de la cellule-hôte, car : (i) elle est exportée dans la cellule-hôte via des exosomes, (ii) elle est essentielle à la survie du parasite intracellulaire, et (iii) elle phosphoryle des protéines de la cellule hôte. Cependant, il existe peu d’informations sur ses fonctions dans le parasite et sur les voies de signalisations qu’elle pourrait réguler dans le macrophage. Lors de ce travail de thèse, j’ai montré que LmCK1.2 était présente dans le cytoplasme, qu’elle était associée au cytosquelette et à divers organelles tels que le corps basal ou le fuseau mitotique. J’ai montré que la présence de régions de faible complexité, présentes dans la partie C-terminale de LmCK1.2, était nécessaire à sa localisation subcellulaire. Afin de mieux comprendre les fonctions de LmCK1.2, j’ai ensuite réalisé des analyses protéomiques qui m’ont permis d’identifier 171 protéines associées à LmCK1.2 (LmCKAPs) dans le parasite. Ces LmCKAPs sont impliquées dans diverses voies. J’ai pu montrer l’implication de LmCK1.2 dans deux voies particulières : l’endocytose via la régulation du complexe AP2, et la cytokinèse via la régulation d’une nouvelle protéine mitotique, LmCKAP1. J’ai également identifié 146 protéines du macrophage associées à LmCK1.2 (LmCKAPhost). Elles sont surreprésentées dans deux voies particulières : le trafic cellulaire et le métabolisme des protéines, qui pourraient correspondre à des voies importantes pour la survie du parasite intracellulaire. Ce travail a considérablement enrichi nos connaissances sur LmCK1.2. En particulier, ces résultats montrent la singulière ressemblance entre LmCK1.2 et les CK1 humaines en ce qui concerne la localisation et la composition des protéines partenaires, suggérant que CK1.2 de leishmanie ait évolué pour imiter les CK1 de mammifères, particulièrement CK1α. Le contrôle des voies de signalisation de CK1α pourrait être l'une des clés de la survie intracellulaire de la leishmanie, comme cela a été montré pour d'autres agents pathogènes tels que les virusLeishmania parasites are responsible for leishmaniases. During their life cycle, they alternate between extracellular promastigotes in the insect vector and intracellular amastigotes in mammalian macrophages. Survival in the mammalian host implies to subvert the macrophages. Leishmania casein kinase 1 isoform 2 (LmCK1.2), as a signalling kinase, could be involved in the manipulation of the host cell, because: (i) it is released into the host cell via exosomes, (ii) it is essential for intracellular parasite survival, (iii) it phosphorylates host proteins. However, little is known about its functions in the parasites and the pathways it may regulate in the macrophage. I first showed that LmCK1.2 was found in the cytoplasm, associated to the cytoskeleton and to various organelles such as the basal body or the mitotic spindle. The subcellular localisations of LmCK1.2 required the presence of the C-terminal low complexity regions, suggesting the importance of protein-protein interactions for this process. To gain insights into LmCK1.2 functions, I then used proteomics to identify 171 LmCK1.2 associated proteins (LmCKAPs) in the parasite, which were involved in various pathways including endocytosis through the regulation of the AP2 complex and cytokinesis through the regulation of a novel cell-cycle regulated protein, LmCKAP1. Finally, I identified 146 mammalian host proteins associated with LmCK1.2 (LmCKAPhost), which are over-represented in proteins involved in cellular trafficking and protein metabolism, highlighting pathways that might be important for intracellular parasite survival. This work considerably increased our knowledge on Leishmania CK1.2. These data demonstrate singular similarities in localization and interactome composition between LmCK1.2 and human CK1s, suggesting that Leishmania CK1.2 has evolved to mimic mammalian CK1s and particularly CK1α. Similarly to other pathogens such as viruses, controlling CK1α pathways might be one of the keys to Leishmania intracellular survival
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Vignassa, Manon. "Tache noire de l'ananas : déterminisme du processus infectieux par approches moléculaire et biochimique". Thesis, La Réunion, 2021. http://www.theses.fr/2021LARE0013.
Texto completoResumen
Les cultures d’ananas de la Réunion sont soumises à une forte pression parasitaire favorisée par le climat subtropical de l’île. La maladie de la tache noire est causée par un cortège de champignons filamenteux dont Fusarium ananatum est l’espèce la plus décrite à ce jour. Le développement de taches noires dans les fruits matures constitue une problématique majeure de par son impact sur la qualité de l’ananas ‘Queen Victoria’ présentant une forte sensibilité à cette pathologie. La gestion des épisodes épidémiques repose actuellement sur des méthodes associant des pratiques culturales adaptées et l’utilisation de fongicides. Toutefois, ces stratégies s’avèrent infructueuses pour des conditions climatiques fortement favorables au développement et à la dispersion des agents pathogènes. L’accumulation de mycotoxines au sein des tissus infectés représente également une préoccupation d’envergure dans la préservation de la sécurité sanitaire des productions d’ananas. Dans l’objectif de développer de nouveaux leviers de résistance plus durables, des recherches visant à caractériser les déterminants de la sensibilité de l’ananas ‘Queen Victoria’ ont été menées sur chaque composante du pathosystème. Une approche épidémiologique a permis d’établir que l’occurrence de la tache noire est positivement corrélée à une contamination résultant d’une dispersion aérienne des spores d’espèces pathogènes. De plus, la prédominance d’espèces fongiques appartenant aux complexes Fusarium fujikuroi et Talaromyces purpureogenus au sein du mycobiome du fruit a démontré l’implication d’un cortège pathogène constitué de Fusarium proliferatum, Fusarium ananatum, Fusarium oxysporum, Fusarium sacchari, Talaromyces stollii et Talaromyces amestolkiae dans l’expression de cette pathologie. L’étude in vitro des profils d’interaction entre quatre de ces espèces a mis en évidence le pouvoir antagoniste de T. stollii sur la croissance des espèces pathogènes de Fusarium. D’importantes variations dans les concentrations en mycotoxines (fumonisines B1, B2 et beauvericine) ont également été mesurées au cours de confrontations entre les pathogènes. Enfin, l’analyse par comparaison variétale des voies de signalisation moléculaire conditionnant les réponses de défense précoces montre que la sensibilité du cultivar ‘Queen Victoria’ est en partie imputable à une faible expression constitutive des gènes impliqués dans la synthèse de protéines PR. Les résultats obtenus suggèrent la mise en œuvre d’une stratégie fongique basée sur la répression des signaux de défenses transduits chez l’ananas au cours des 72 premières heures de l’interaction hôte – pathogène menant à l’établissement de la maladieIn Reunion Island, pineapple crops are exposed to high parasitic pressure promoted by the subtropical climate of the island. The Fruitlet Core Rot (FCR) disease is caused by a set of fungal pathogenic species in which Fusarium ananatum has been the most described so far. The development of brown discoloration in mature fruits represents a major issue affecting notably the quality of the ‘Queen Victoria’ pineapple cultivar due to its high susceptibility to FCR. Until now, the management of epidemics lies on the combination of suitable agricultural practices and the use of fungicide treatments. Nevertheless, these strategies are unsuccessful in the presence of climatic conditions that favor the development and dispersion of causalagents. Mycotoxins accumulation in the flesh of infected fruits is also of concern in the preservation of sanitary quality of fruit productions. In order to develop novel alternatives for sustainable sources of FCR resistance, my research work focused on the determinants of ‘Queen Victoria’ pineapple susceptibility. An epidemiological approach permitted to establish that Fruitlet Core Rot occurrence ispositively correlated to contamination patterns resulting from aerial dispersion of the pathogen spores. Moreover, the prevalence of fungal species belonging to the complexes Fusarium fujikuroi and Talaromyces purpureogenus within the fruit mycobiome have demonstrated the role of a pathogenic fungal set composed of Fusarium proliferatum, Fusarium ananatum, Fusarium oxysporum, Fusarium sacchari, Talaromyces stollii and Talaromyces amestolkiae in the disease expression. The in vitro study of interaction profiles between four of those species have evidenced the growth antagonism of T. stollii on the pathogenic Fusarium species. Significant variations of mycotoxin contents (fumonisins B1, B2 and beauvericin) were also measured during dual culture of pathogens. Finally, the analysis based on varietal comparison of the molecular signal promoting early defense responses show that susceptibility of ‘Queen Victoria’ cultivar is partly supported by a low constitutive expression of genes involved in the synthesis of PR proteins. The results suggest a fungal strategy based on the repression of defense signal transduction in pineapple during the first 72 hours of the host - pathogen interaction leading to the disease establishment
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Golovkine, Guillaume. "Franchissement des barrières épithéliales et endothéliales par le pathogène opportuniste Pseudomonas aeruginosa". Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2015. http://www.theses.fr/2015GREAV009/document.
Texto completoResumen
P. aeruginosa est l'un des principaux pathogènes responsables d'infections nosocomiales. Les infections aiguës à cette bactérie sont associées à une morbidité et une mortalité élevées, notamment lorsque ces bactéries envahissent le système sanguin. Dans la majorité des cas, ces infections du sang sont la conséquence du franchissement par P. aeruginosa de deux barrières tissulaires: l'épithélium pour les muqueuses et l'endothélium pour les vaisseaux. Bien que ces évènements soient des étapes cruciales de la dissémination systémique des bactéries, les mécanismes permettant la pénétration du pathogène dans l'organisme sont à ce jour mal compris. Pour l'endothélium, nous démontrons que P. aeruginosa induit le clivage de la VE-cadhérine, une protéine des jonctions intercellulaires, par l'action de la protéase LasB sécrétée par les bactéries. Le clivage de la VE-cadhérine entraîne une perte d'intégrité de l'endothélium, permettant aux bactéries d'accéder au domaine basolatéral des cellules. Les toxines du Système de Sécrétion de Type 3 peuvent être alors injectées dans la cellule, provoquant une intoxication cellulaire majeure. Le franchissement de la barrière épithéliale s'opère par un mécanisme très différent. Par microscopie confocale en temps réel, nous montrons que P. aeruginosa transmigre par une voie paracellulaire, en exploitant des faiblesses jonctionnelles aux sites de divisions et de morts cellulaires. Ce processus de transmigration requiert l'action coordonnée des pili de Type IV, du flagelle et de toxines du Système de Sécrétion de Type 3P. aeruginosa is one of the main pathogens responsible for nosocomial infections. Acute infections by this bacterium are associated with high rates of morbidity and mortality, especially when bacteria disseminate in the bloodstream. In most situations, blood infection is the consequence of the crossing of two essential tissue barriers by P. aeruginosa: the epithelium for the mucosa and the endothelium for the blood vessel. Although these events are critical steps for systemic spread of bacteria, the mechanisms involved in the penetration of the pathogen in the organism are poorly understood. For the endothelium, we demonstrate that P. aeruginosa induces the cleavage of VE-cadherin, a protein of endothelial junctions, by the action of LasB, a protease secreted by the bacteria. VE-cadherin cleavage induces a loss of integrity of the endothelium, allowing bacterial access to the cellular basolateral domain. Once in this location, the Type 3 secretion system may inject toxins into the cell, triggering a major intoxication process. Crossing of the epithelial barrier involves a very different mechanism. Using real-time confocal microscopy, we show that P. aeruginosa uses a paracellular route to transmigrate, exploiting junctional weaknesses at sites of cell division and cell death. This transmigration process requires the coordinate actions of Type IV pili, the flagellum and toxins of the Type 3 secretion system
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Bakhache, William. "Interactions de la protéine nsP1 du virus Chikungunya avec les membranes de l’hôte et conséquences fonctionnelles". Thesis, Montpellier, 2020. http://www.theses.fr/2020MONTT008.
Texto completoResumen
Les virus à ARN de polarité positive (ARN(+)) partagent la capacité de réorganiser les membranes cellulaires en organelles vésiculaires. Ces compartiments, appelés organelles de réplication (OR), fournissent un environnement approprié permettant d’héberger la machinerie de réplication virale, ses cofacteurs cellulaires et les ARN viraux néo-synthétisés. En raison de leur rôle indispensable à la réplication virale, ces compartiments et les mécanismes moléculaires nécessaires à leur assemblage ont suscité un réel intérêt ces dernières années. Alors que des progrès significatifs ont été réalisés dans ce domaine pour d’autres virus à ARN(+), peu de données relatives au mécanisme de formation des ORs des Alphavirus ont été produites. Ces virus ont pourtant été associés à des enjeux majeurs de santé publique au cours de la dernière décennie, en particulier avec la propagation récente du virus Chikungunya (CHIKV). CHIKV est en effet un virus réémergent transmis par les moustiques et à l’origine d’épidémies ayant des conséquences socio-économiques dévastatrices dans les pays où il se propage. Les symptômes se caractérisent par une forte fièvre et une éruption cutanée, avec un pourcentage significatif de patients qui souffrent de douleurs articulaires à long terme, souvent invalidantes. À l’heure actuelle, il n’existe aucun vaccin ou traitement antiviral pour ce virus.Les OR de CHIKV se présentent comme des sphérules de 50 à 60 nm résultant d’une courbure négative de la membrane plasmique. À l’intérieur de ces compartiments, la machinerie de réplication est ancrée à la membrane par l’interaction directe de la protéine non structurale 1 (nsP1) avec la bicouche lipidique. Cette protéine virale, exprimée de façon isolée, conduit à des déformations membranaires de type filopodes. Ainsi, nsP1 apparait comme un acteur majeur du remodelage membranaire au cours de l’infection par les Alphavirus. Dans ce contexte, le but de cette thèse, centrée sur nsP1, est de caractériser les interactions de nsP1 avec les membranes cellulaires et de définir les conséquences fonctionnelles de ces interactions dans la réplication virale. Nous avons mis en évidence le rôle du métabolisme lipidique dans l’ancrage membranaire de nsP1 et dans l’infection virale. Nos résultats indiquent que la production d’acides gras est nécessaire au cycle infectieux et favorise l’interaction de nsP1 avec les membranes. Ils mettent en évidence le rôle complètement nouveau des acides gras insaturés dans l’étape de réplication des Alphavirus. Nous avons également démontré l’affinité de la forme palmitoylée de nsP1 pour les microdomaines lipidiques riches en cholestérol de la membrane plasmique. Nous avons établi les conséquences fonctionnelles de cette affinité sur la localisation des autres protéines non structurales et sur la réplication virale. Enfin, nous avons défini l’interactome fonctionnel de nsP1, de façon à identifier les cofacteurs cellulaires pouvant contribuer aux déformations membranaires induites par cette protéine virale. Ce travail permet de mieux comprendre les mécanismes de déformation membranaires observés au cours de l’infection par les AlphavirusPositive strand RNA ((+) RNA) viruses share the common capacity to rearrange cellular membranes into vesicular organelles. These membranous compartments referred to as replication organelles (ROs), are seen as providing an appropriate environment recruiting all viral components and cofactors required for replication. Because of their strict necessity for viral replication, these compartments and the molecular mechanisms required for their assembly have generated an intense interest in recent years. Contrasting with the consequential advances made in this field for other (+)RNA viruses, virtually no mechanistic data has been produced on the formation of ROs by Alphaviruses which in the last decade have proven to be medically paramount viruses, especially with the recent spread of Chikungunya virus (CHIKV). CHIKV is a re-emerging virus transmitted by mosquitoes that has caused outbreaks with devastating socio-economic impact in countries where it propagates. Symptoms include high fever and rash, with a significant percentage of patients suffering of long-term, often incapacitating, joint pain. Currently there is no vaccine or anti-viral treatment for this virus.CHIKV ROs appear as 50-60 nm electron translucent bulb-shaped spherules resulting from negative curvature at the plasma membrane. Inside these compartments, the replication machinery is anchored to the membrane through the direct interaction of the non-structural protein 1 (nsP1) with the lipid bilayer. When expressed as an isolated protein nsP1 dramatically remodels cellular membranes into filopodia-like protrusions. Therefore, this designated nsP1 as a critical factor in cellular membrane reshaping observed during infection. In this context, the aim of this thesis, with nsP1 at its centerpiece, is to characterize nsP1 interactions with cellular membranes and to define their functional consequences on viral replication. In this investigation, we have demonstrated the role of host cell lipid metabolism in nsP1 membrane anchoring and viral infection. Our results indicate that fatty acid synthesis is required for viral life cycle and favors nsP1 interaction with membranes. We also provide the very first information on the role of unsaturated fatty acids in Alphavirus replication. In-depth studies on the role of cholesterol revealed that palmitoylated nsP1 anchored CHIKV non-structural proteins to cholesterol-rich microdomains with functional consequences on replication. Finally, we have identified nsP1 interactome in order to identify host-cofactors required for the membrane deformation induced by this viral protein. Taken together, this thesis provides new information on nsP1/membrane lipids and host cofactors interplay. This work will allow the further comprehension of the mechanisms behind membrane deformation observed during Alphavirus replication
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Bernard, Lucie. "Utilisation de bactéries du microbiote pulmonaire pour moduler le système immunitaire local à l’état basal et pendant l’infection par Mycobacterium tuberculosis chez la souris". Thesis, Toulouse 3, 2020. http://www.theses.fr/2020TOU30027.
Texto completoResumen
Les muqueuses du corps humain (notamment l’intestin) sont colonisées dès la naissance par des milliards de microorganismes formant le microbiote (ou flore commensale) et qui vivent en symbiose avec lui. La survie de notre organisme (l’hôte) et de son microbiote dépend de l’état d’activation de notre système immunitaire. Alors qu’une trop faible activation nous rend susceptibles aux infections, une trop forte activation ou inflammation altère nos tissus. Certaines bactéries du microbiote intestinal, interagissent avec les cellules du système immunitaire pour moduler cette balance. Leur administration en tant que probiotique améliore de nombreuses pathologies et est envisagée pour le traitement d’infections respiratoires. L’infection causant le plus de décès dans le monde est la tuberculose, une maladie respiratoire causée par Mycobacterium tuberculosis et dans laquelle une hyper-activation du système immunitaire détruit les tissus pulmonaires. Dans ce projet de thèse, j’ai cherché à savoir si des bactéries du microbiote peuvent influencer la réponse du système immunitaire à la tuberculose, évaluant ainsi le potentiel d’une stratégie probiotique pour améliorer les traitements de cette maladie. En particulier, j’ai fait l’hypothèse que des bactéries commensales isolées du microbiote pulmonaire (récemment décrit) pourraient, par un effet local, fortement modifier cette réponse comme c’est le cas dans l’asthme, chez la souris. Dans un premier temps, j’ai montré que certaines bactéries du microbiote pulmonaire, administrées à des souris saines par voie intranasale, ont une forte capacité à moduler les lymphocytes T CD4+ des poumons tels que les Th1 ou Th17, impliqués dans l’immunité pro-inflammatoire, et les T régulateurs (Treg) réduisant l’activation immunitaire. En particulier, elles induisent la prolifération d’un sous type de Treg exprimant RORt (facteur de transcription caractéristique des Th17), nommé RORt+ Treg, récemment identifié dans l’intestin où l’activation de ces cellules par le microbiote limite les maladies inflammatoires de l’intestin comme la colite. Nous avons montré pour la première fois que ces cellules sont induites dans les poumons de souris traitées avec des bactéries isolées du microbiote pulmonaire appartenant aux genres bactériens Lactobacillus, Staphylococcus et Neisseria et avons caractérisé leur phénotype. Comme dans l’intestin, ces cellules semblent avoir un fort potentiel anti-inflammatoire, soutenu par leur forte expression des molécules inhibitrices CTLA-4, ou PD-1, du marqueur d’activation ICOS et de la cytokine anti-inflammatoire TGF-associée à une faible sécrétion de cytokines pro-inflammatoires telles que le TNF-. De façon intéressante, j’ai observé que des souches de Lactobacillus pulmonaires induisent les mêmes populations leucocytaires dans le modèle murin de tuberculose que dans des souris naïves, et notamment les RORt+ Treg. Tandis qu’aucune des souches testées ne diminuent la charge bactérienne de M. tuberculosis dans les poumons ou la rate des souris infectées, une souche de Lactobacillus murinus (CNCM I-5314) qui augmente fortement les Th17 et les RORt+ Treg, réduit l’infiltration leucocytaire pulmonaire, suggérant sa capacité à réduire l’inflammation associée à cette infection. Bien que la détermination du rôle des Th17 et des RORt+ Treg dans ce phénotype reste à élucider, nos résultats démontrent d’ores et déjà que l’administration de bactéries commensales pulmonaires peut fortement moduler l’immunité locale même au cours d’infections comme la tuberculose. Une meilleure caractérisation des composants du microbiote pulmonaire et des mécanismes par lesquels ils interagissent avec notre système immunitaire pour maintenir la santé respiratoire devrait donc permettre l’émergence d’une nouvelle génération de probiotiques, d’origine pulmonaire, pour prévenir et améliorer le traitement des maladies respiratoiresHuman mucosal sites (such as the gut) are colonized from birth by trillions of microorganisms that form the microbiota (or commensal flora), living in symbiosis with our organism. Survival of the host and of its microbiota is dependent on the activation status of our immune system. While poor immune activation results in sensitivity to infections, its uncontrolled activation or inflammation compromises host tissue integrity. Bacteria from the gut microbiota naturally interact with cells of our immune system to preserve an equilibrium. Administration of such commensals as probiotics improve many disease outcomes and is currently studied to improve respiratory infection treatment. The primary infectious cause of death, tuberculosis, a respiratory disease caused by Mycobacterium tuberculosis, involves an over-activation of the immune system causing lung damages. In this thesis project, I investigated whether bacterial strains from the microbiota influence the immune response in tuberculosis to assess the potential of probiotics to improve tuberculosis treatment. In particular, we hypothesized that pulmonary commensal bacteria modify the local immune response to tuberculosis, as recently demonstrated in an asthma murine model. Through intranasal administration in mice, I first identified different lung commensal bacterial strains with a strong ability to modulate the lung CD4+ T cell compartment at steady state. Indeed, these strains induced T-helper (Th) cells involved in pro-inflammatory immunity, such as Th1 and Th17, and regulatory T cells (Treg) involved in anti-inflammatory responses. In particular, they increase proliferation of a specific Treg subtype, expressing RORt (a transcription factor characteristic of Th17). These RORt+ Treg were recently described in the gut, where they are induced by the microbiota and are able to decrease inflammation occurring in the mouse model of colitis. We show for the first time that these cells are induced in the lungs of mice treated with pulmonary bacterial strains from the Lactobacillus, Staphylococcus and Neisseria genera, and characterize their phenotype. As in the gut, these cells seem to have a strong anti-inflammatory profile, supported by their high expression of the inhibitory molecules CTLA-4 and PD-1, activation marker ICOS, and suppressive cytokine TGF- associated to a poor production of pro-inflammatory cytokines such as TNF-. Interestingly, I demonstrate that pulmonary Lactobacillus strains induced the same lung leukocyte populations in the mouse model of M. tuberculosis infection as in naïve mice, including RORt+ Treg. While none of the tested strains reduced M. tuberculosis burden in lung or spleen, the Lactobacillus murinus (CNCM I-5314) strain, which induce a high number of Th17 and RORt+ Treg accompanied by a reduced leukocyte infiltration in the lung, suggesting a capacity to reduce lung inflammation associated with M. tuberculosis infection. The role of Th17 and RORt+ Treg in this phenotype remains to be elucidated. Nevertheless, our results clearly indicate that the administration of pulmonary commensal bacteria strongly modulate the local immunity, even during chronic infections such as tuberculosis. Therefore, a better characterization of the lung microbiota components and of the mechanisms by which they interact with our immune system to maintain health in the respiratory system, might lead to the emergence of a new generation of probiotics, of lung origin, to better prevent and treat pulmonary diseases
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Loiselet, Alicia. "Trafficking cellulaire lors de l’interaction de Candida albicans avec les cellules entérocytaires Caco-2". Thesis, Bourgogne Franche-Comté, 2019. http://www.theses.fr/2019UBFCI003.
Texto completoResumen
Candida albicans (C. albicans) est une levure commensale des muqueuses de l’Homme, responsable d’infections opportunistes graves chez les patients fragilisés. Les candidémies et candidoses disséminées ont une origine essentiellement endogène, à partir de la flore colonisante digestive. Les objectifs de cette thèse étaient (i) de préciser les mécanismes cellulaires et moléculaires associés à l’invasion de C. albicans dans les cellules épithéliales intestinales et (ii) d’étudier le rôle des jonctions serrées (JS) inter-entérocytaires dans ces mécanismes. Dans un modèle in vitro de cellules Caco-2, nous montrons que les JS ont un rôle protecteur en limitant l’invasion de la muqueuse digestive par C. albicans puisque l’invasion entérocytaire est facilitée lorsque les JS sont immatures ou altérées pharmacologiquement. Par ailleurs, nous montrons que C. albicans lui-même est capable de moduler la structure des JS pour faciliter secondairement son invasion dans les cellules épithéliales intestinales. Ainsi, une augmentation de la perméabilité de monocouches de cellules Caco-2 associée à une destruction des protéines des JS a été observée à la fois au cours de l’infection des cellules par C. albicans et lors du traitement des cellules par du surnageant de culture fongique. L’ensemble de ces données suggère qu’un facteur de virulence de C. albicans sécrété par la forme filamenteuse de C. albicans serait impliqué dans le trafficking des JSCandida albicans (C. albicans) is a commensal yeast of the human mucosa, responsible for severe opportunistic infections in debilitated patients. Candidemia and disseminated candidiasis are mainly of endogenous origin, where C. albicans cells colonizing the digestive tract can translocate through the gut barrier. The objectives of this thesis were (i) to clarify the cellular and molecular mechanisms associated with the invasion of C. albicans through intestinal epithelial layers and (ii) to study the role of intestinal tight junctions (TJ) in these mechanisms. Using an in vitro model of Caco-2 cells, we show that TJ provide a protective role to the gut barrier by limiting invasion of C. albicans into intestinal epithelial cells. Enterocyte invasion is indeed facilitated when TJ display immature or pharmacologically impaired structure. Moreover, we show that C. albicans by itself is able to modulate the structure of JS to secondarily facilitate its invasion into intestinal epithelial cells. Thus, an increase in the permeability of Caco-2 cell monolayers associated with a destruction of TJ proteins was observed both during C. albicans infection of cells and during treatment of cells with fungal culture’s supernatant. All of these data suggest that a virulence factor of C. albicans is secreted by the filamentous form of the fungus that would be involved in the trafficking of TJ
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Contrant, Maud. "Etude de la régulation de l'expression des microARN de l'herpesvirus associé au sarcome de Kaposi". Thesis, Strasbourg, 2014. http://www.theses.fr/2014STRAJ046/document.
Texto completoResumen
La dérégulation de l’expression des microARN peut induire des cancers. De plus, ils jouent un rôle crucial dans la pathogénèse et la survie des virus. L’herpès virus humain de type 8 (HHV-8 ou KSHV) est l’agent étiologique du sarcome de Kaposi et est impliqué dans la génération de lymphomes agressifs de type B. De manière intéressante, le génome ce virus code 12 pré-miARN localisés dans la région de latence et exprimés sur un même pri-miARN. Les miARN du KSHV sont importants pour le maintien de la latence, l’inhibition de l’apoptose ou encore la régulation du cycle cellulaire de l’hôte. Nous nous intéressons à leur expression et leur régulation durant l’infection virale. Nous avons résolu la structure secondaire de l’ARN codant ces miARN afin d’identifier les critères structuraux responsables de leur accumulation différentielle. Nous avons initié une analyse cinétique de la première étape de maturation et enfin nous essayons d’identifier des co-facteurs modulant leur expressionIt is now well known that modulation of microRNAs expression is linked to the development of cancers. Moreover, they play a crucial role in the pathogenesis and the survival of some viruses. Kaposi’s sarcoma associated herpes virus (KSHV) is the etiologic agent of Kaposi’s sarcoma and is involved in human aggressive B lymphomas generation. Its genome encodes 12 precursor miRNAs that are clustered in a latency region and expressed on a single long primary transcript. KSHV miRNAs are important to maintain the virus latency and to regulate or inhibit the host cell cycle or apoptosis, respectively. Therefore, understanding the regulation of KSHV miRNA accumulation is of prime importance. In this respect, we resolved the secondary structure of them iRNA cluster to identify structural criteria responsible of their differential accumulation. In addition, we started to analyse the mechanism of their maturation by kinetics studies. Finally we tried to identify some cofactors of miRNA expression