Etude de la régulation de l'intégrase des intégrons de classe 1 dans un modèle de biofilm bactérien

Discipline

Biologie Sciences Santé

Classification

Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres

intégrons, bactéries, antibiotiques, biofilms

Mots-clés

Gènes - Thèses et écrits académiques,

Résistance aux antibiotiques - Thèses et écrits académiques,

Bactéries Gram négatives - Thèses et écrits académiques,

Biofilms - Thèses et écrits académiques,

Plancton - Thèses et écrits académiques

Les intégrons de classe 1 sont des systèmes de capture et d'expression de gènes sous forme de cassettes qui codent, la plupart du temps, des résistances aux antibiotiques. Ils jouent un rôle majeur dans la dissémination de la résistance aux antibiotiques chez les bactéries à Gram négatif. Des expériences en culture planctonique ont montré que l'expression de l'intégrase, élément-clé de ce système, était sous le contrôle de la réponse SOS bactérienne. Le mode de vie privilégié des bactéries dans les environnements naturels est le biofilm, mode de vie dans lequel les bactéries adhèrent aux surfaces et entre elles, formant des structures complexes et hétérogènes. Les biofilms sont caractérisés par une résistance accrue des bactéries aux antimicrobiens, une augmentation de l'expression des gènes de réponse au stress et sont des environnements favorables aux transferts de gènes. Ces propriétés du biofilm suggèrent qu'il pourrait constituer un environnement propice à l'expression de l'intégrase. Afin de vérifier cette hypothèse, nous avons comparé les niveaux d'expression d'un gène du régulon SOS, le gène sfiA et du gène intI1 codant l'intégrase de classe 1, IntI1R32_H39, en culture biofilm et planctonique. Nos résultats montrent que dans des conditions non-induites, les niveaux d'expression de sfiA et de intI1 sont augmentés en biofilm par rapport à la culture planctonique, mais qu'ils restaient inductibles via la réponse SOS. En corrélation avec le niveau d'expression, une plus forte activité d'excision d'IntI1R32_H39 est observée en biofilm. Outre sa régulation LexA-dépendante, le gène intI1 semble aussi être soumis à une autre régulation positive, spécifique au mode de vie biofilm, et qui impliquerait RelA, un acteur majeur de la réponse stringente. Le biofilm étant le mode de vie privilégié des bactéries dans les conditions naturelles (environnement, tractus gastro-intestinal), nos résultats indiquent que le biofilm serait un milieu propice à l'échange de cassettes de résistance via les intégrons.