Petits gènes dont l’expression est contrôlée par les transporteurs PptAB et Ami et la

Dans l’objectif d’identifier tous les petits gènes dont l’expression est contrôlée par l’exporteur des

phéromones PptAB, le transporteur d’oligopeptides Ami et la protéase de maturation des phéromones

Eep, nous avons réalisé une banque enrichie en transcrits de petite taille (<200 nucléotides). L’analyse

de cette banque entre la souche TIL1560 (comR::aphA3) et la souche TIL1562 (ΔpptAB comR::aphA3)

(Tableau 11) nous a donné seulement 8 cibles dont quatre déjà identifié par la banque de grand transcrits

présentée au-dessus. Parmi ces cibles connues nous retrouvons deux petits gènes des opérons

Rgg

1299

/SHP

1299

(STER_sCDS_172) et Rgg

1358

/SHP

1358

(STER_RS10575). Les gènes STER_sCDS_714

et STER_sCDS_768 codant les phéromones SHP

1299

et SHP

1358

sont également très fortement exprimés

dans un contexte sauvage et réprimés dans un contexte muté pour PptAB. Cette banque a permis

d’identifier l’expression d’un nouveau petit gène de l’opéron Rgg

1299

/SHP

1299

(STER_sCDS_310) dans

un contexte sauvage et sa répression dans un contexte muté pour PptAB. Il y a également une forte

expression de deux petits gènes non-identifiés par la banque de grand transcrits, STER_sCDS_584 et

STER_sCDS_809, localisés en aval du gène codant le régulateur Rgg

5

dans la souche TIL1560

(comR::aphA3) comparé à la souche TIL1562 (ΔpptAB comR::aphA3). En termes de cible distale, seul

le gène STER_sCDS_076 a été identifié pour être exprimé avec un facteur de variation 3 entre le contexte

sauvage et le contexte mutant. Les résultats de cette comparaison sont résumés dans le Tableau 11.

Cet ensemble de cibles a été également identifié par l’analyse différentielle entre la souche TIL1564

(∆amiCDE comR::aphA3) et TIL1560 (comR::aphA3). Par contre la comparaison des petits transcrits

de la souche TIL1561 (∆eep comR::aphA3) et TIL1560 (comR::aphA3) a donné 12 petits gènes cibles

dont l’expression est réprimée en absence de la protéase Eep. Parmi ces 12 gènes, les huit sont des cibles

communes des transporteurs PptAB et Ami décrits au-dessus et les quatre appartiennent au plasmide 1

perdu dans cette souche mutante. Le niveau d’expression des petits gènes communs varie entre les trois

comparaisons rendant l’interprétation plus compliquée. Ces résultats se trouvent dans l’ANNEXE D.

105

6.3. Discussion et conclusion

Nous avons identifié l’expression d’un ensemble de gènes localisés en aval de cinq gènes codant les

régulateurs Rgg dans la souche LMD-9 à différents niveaux dans un contexte sauvage. La comparaison

de leurs niveaux de transcription avec les souches mutées pour le transporteur PptAB ou pour le

transporteur d’oligopeptides Ami ou la protéase Eep a montré que l’expression de cet ensemble de gènes

est réprimée dans les mutants. Donc, ces trois acteurs contrôlent l’expression de ces gènes suivant un

mécanisme similaire de QS. Ces trois acteurs semblent également contrôler un opéron de biosynthèse

de la cystéine localisé indépendamment des loci rgg/shp qui peut donc être considéré comme une cible

distale des Rgg.

Cette étude transcriptomique a mis en évidence que les opérons cibles des systèmes déjà connus,

Rgg

1299

/SHP

1299

et Rgg

1358

/SHP

1358

, sont plus longs que ce qui avait été préalablement étudié ou prédit

(Fleuchot et al., 2011 ; Fleuchot et al., 2013). Maintenant il reste à valider si l’expression des gènes

situés en aval des régulateurs Rgg

1

, Rgg

4

et Rgg

5

sont contrôlés par ces régulateurs respectifs. Il reste

Tableau 11. L’expression des petits transcrits dans la souche TIL1560 (comR::aphA3) et la souche TIL1562

(ΔpptAB comR::aphA3). Rgg

2/SHP2 indique Rgg1299/SHP1299 et Rgg3/SHP3 correspond à Rgg1358/SHP1358.

106

également à étudier pour ces régulateurs dont l’expression du gène shp n’a pas été détecté (shp

1

et shp

4

)

ou a été détecté à un faible niveau (shp

5

), s’il peut avoir une interférence entres les systèmes Rgg/SHP

au sein d’une même souche.

Les gènes codant les phéromones des trois autres loci rgg/shp, shp

1

, shp

4

et shp

5

, ne semblent pas être

contrôlés par les mécanismes du QS. Leurs niveaux d’expression à peine détectables voire pas

détectables suggèrent que soit nos conditions expérimentales ne correspondent pas à leurs conditions

d’expression optimale soit ces gènes identifiés ne sont pas des cibles de leurs systèmes. La phéromone

mature de SHP

5

que nous avons pu détecter par SM dans certaines conditions est identique à la

phéromone SHP

1358

à un AA près et est associée à un régulateur Rgg tronqué. Compte-tenu de cette

similarité, nous ne pouvons exclure une cross-activation du régulateur Rgg

5

par la phéromone SHP

1358

pour activer l’expression des gènes cibles associés au loci rgg

5

/shp

5

. L’absence de détection des gènes

cibles pour le système Rgg

0

/SHP

0

était prévisible car il n’y a pas de gènes cibles à proximité in silico.

Le gène codant Rgg

0

associé à SHP

0

dont la forme mature est plus courte que d’autres phéromones SHP

étant un pseudogène, l’absence de détection de l’expression du gène shp

0

dans nos conditions

expérimentales n’est pas surprenante. La détection d’un opéron probablement impliqué dans la

biosynthèse de la cystéine dans les trois conditions d’analyse suggère que cet opéron est aussi soumis à

un contrôle par un mécanisme de QS lié à un des cinq loci rgg/shp. Dans cette hypothèse le rôle des

systèmes Rgg

1299

/SHP

1299

ou Rgg

1358

/SHP

1358

les plus exprimés doit sans doute être privilégié. Une autre

hypothèse alternative est que cet opéron soit contrôlé par une des cibles contrôlées par un des cinq loci

rgg/shp.

La réalisation d’une banque de petits transcrits avait pour objectif d’obtenir une information plus riche

sur les petits transcrits exprimés de manière différentielle entre nos souches. Tous les petits transcrits

identifiés par la banque de grand transcrits ne sont pas identifiés par la banque de petits transcrits. Nous

pensons que cette banque a cumulé plusieurs biais lors de sa préparation. Lors de l’extraction d’ARN

par une colonne commerciale nous avons pu perdre certains petits transcrits. Lors des étapes de

107

traitement d’échantillon, une partie des petits transcrits a pu être dégradée. L’étape d’enrichissement de

petits transcrits par une colonne avec les billes a également pu contribuer à la perte en petits transcrits.

Pour les transcrits retenus uniquement par la banque de petits transcrits, des expériences

complémentaires sont nécessaires pour valider leurs niveaux d’expression et interpréter leurs

significations biologiques.

108

Chapitre7. Discussion et Perspectives

A travers mon projet de thèse, nous avons montré le rôle du transporteur PptAB dans l’export de quatre

phéromones, ComS, SHP

1299

, SHP

1358

et SHP

5,

dans la souche LMD-9 de S. thermophilus. Nous avons

également constaté que le transporteur n’exporte très probablement que la forme mature des

phéromones. Nous avons aussi découvert que l’expression d’un ensemble des gènes situés en aval de

cinq gènes codant les régulateurs Rgg et un opéron distal des loci rgg/shp impliqué dans la biosynthèse

de cystéine est dépendante du transporteur PptAB mais aussi du transporteur d’oligopeptides Ami et de

la protéase Eep. Nous allons discuter par la suite l’ensemble des résultats obtenus et proposer de

nouvelles questions à explorer en perspectives.

7.1. Le transporteur PptAB est-il dédié à la communication dépendante des régulateurs

Dans le document Rôle clé du transporteur PptAB dans le quorum sensing chez Streptococcus thermophilus (Page 125-129)