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Projet M2 I2VB 2021-2022

Titre du projet: Implication de la répression catabolique dans la régulation de gènes impliqués dans la réponse aux stress de Streptococcus agalactiae.

Nom de l’encadrant: Emilie Camiade
Equipe d'accueil: UMR1282 Infectiologie et Santé Publique (Université/INRAE, Tours), Equipe 5 « Bactéries et Risque Materno-Foetal », Faculté de Médecine de Tours.

Résumé du projet

Streptococcus agalactiae est une bactérie commensale également responsable d’infections chez de nombreux hôtes, dont l’Homme. La grande capacité d’adaptation de cette bactérie est probablement liée à l’acquisition des nutriments indispensables à son développement dans des conditions environnementales très variables mais également à sa capacité de résister aux stress induits dans les niches écologiques qu’elle rencontre.

Diverses études ont montré l’importance des facteurs environnementaux dans la synthèse des facteurs de virulence/d’adaptation chez les bactéries pathogènes, notamment la présence de sucres pris en charge par les systèmes de transport à phosphotranférase (PTS) tel que le glucose. Chez les bactéries à Gram positif, la répression catabolique, qui est le principal mécanisme régulant l’expression des gènes en présence de sucres transportés par les PTS, est médiée par le régulateur transcriptionnel CcpA appartenant à la famille des régulateurs LacI/GalR. En présence de sucre PTS, CcpA se fixe sur une séquence consensus spécifique « cre » au niveau de la région régulatrice des gènes cibles et va ainsi inhiber ou activer leur transcription selon que la séquence « cre » est en aval ou en amont du promoteur, respectivement. En plus de son rôle physiologique dans la répression catabolique, plusieurs études ont montré l’implication de CcpA dans la régulation de gènes codant des facteurs d’adaptation ou de colonisation de certaines bactéries à Gram positif.

Afin de caractériser le rôle de CcpA chez S. agalactiae, le mutant de délétion de CcpA, ainsi que le complément du gène, dans la souche de S. agalactiae A909 ont été construits. La transcription des gènes régulés par CcpA a été étudiée par RNAseq (collaboration I. Rosinski-Chupin, Insitut Pasteur) en milieu chimiquement défini contenant du glucose et a montré que cette protéine régulait 13,5% du génome. Nous avons pu mettre en évidence que CcpA était principalement impliqué dans la régulation de gènes codant des protéines intervenant dans le métabolisme carboné chez S. agalactiae via des cibles attendues telles que les systèmes de transport de sucres de type PTS. De plus, CcpA régule de manière directe, via la présence d’un site cre de fixation, la transcription de gènes codant des protéines impliquées dans la réponse au stress de S. agalactiae tels que la protéine codée par le gène SAK_1689, qui est très fortement réprimé par CcpA (surexpression d’un facteur 16 dans le mutant de ccpA). L’analyse bio-informatique de la séquence de la protéine correspondante montre plus de 50% d’identité de séquence avec Lmo_1580, protéine de type UspA de L. monocytogenes impliquée dans la réponse de la bactérie aux stress acide et oxydant.

La poursuite de ce travail, qui s’inscrit dans le topic 2 de l’UMR « The pathogen under constraint », permettra d’investiguer le rôle de CcpA dans l’adaptation/colonisation de S. agalactiae. Plus spécifiquement, l’étudiant aura comme objectifs (i) d’étudier la croissance et la survie des différentes souches de S. agalactiae A909 (WT, ΔccpA et ΔccpA ::ccpA) en stress acide à pH 4,5 (mimant le pH vaginal) et stress oxydant ; (ii) d’analyser par RTqPCR la transcription de ccpA et SAK_1689 dans ces conditions de stress et (iii) de construire le mutant de délétion du gène afin de chercher des phénotypes dans les conditions d’expression préalablement mises en évidence chez S. agalactiae.

Publications significatives de l’encadrant depuis 2015

- Patron, K., Gilot, P., Camiade, E., Mereghetti, L., 2015. An homolog of the Frz Phosphoenolpyruvate:carbohydrate phosphoTransferase System of extraintestinal pathogenic Escherichia coli is encoded on a genomic island in specific lineages of Streptococcus agalactiae. Infection, Genetics and Evolution. 32, 44-50
- Moulin P., Patron K., Canot C., Zorgani MA., Camiade E., Borezée-Durant E., Rosenau A., Mereghetti L., Hiron A. 2016. The Adc/Lmb System Mediates Zinc Acquisition in Streptococcus agalactiae and Contributes to Bacterial Growth and Survival. J Bacteriol. 198(24):3265-3277
- Patron, K., Gilot, P., Rong, V., Hiron, A., Mereghetti, L., Camiade, E., 2017 Inductors and regulatory properties of the genomic island-associated fru2 metabolic operon of Streptococcus agalactiae. Mol Microbiol. 103(4):678-697
- Moulin P., Rong V., Ribeiro E Silva A., Pederick V.-G., Camiade E., Mereghetti L., McDevitt C.-A., Hiron A. 2019 Defining the role of the Streptococcus agalactiae Sht-Family Proteins in zinc acquisition and complement evasion. J Bacteriol. 201(8):e00757-18.
- Pastuszka A., Beauruelle C., Camiade E., Rousseau G., Moineau S., Mereghetti L., Horvath P., Lanotte P. Functional Study of the Type II-A CRISPR-Cas System of Streptococcus agalactiae Hypervirulent Strains CRISPR Journal, article en révision.

Nom des étudiants de M2 encadrés durant les 3 dernières années

- Maël Lebris en 2020

CV et Lettre de motivation à envoyer à emilie.camiade@univ-tours.fr