Rôle des éléments génétiques mobiles dans l'évolution et la virulence de Streptococcus agalactiae, Role of mobile genetic elements on the evolution and virulence of Streptococcus agalactiae

Geneviève Arnaud

Description

Sous la direction de Laurent Mereghetti
Thèse soutenue le 17 décembre 2009: Tours
Nous avons étudié le rôle des éléments génétiques mobiles (EGM) dans l’évolution et la virulence de Streptococcus agalactiae, bactérie pathogène opportuniste responsable d'infections chez l’homme. La structure génétique de la population a été analysée par multilocus sequence typing à partir d’un souchier représentatif de la diversité de l’espèce. La distribution de 11 EGM (sept séquences d’insertion, trois transposases, un intron) a été confrontée à la structure de la population. Cette confrontation a permis i) de démontrer que l’acquisition des EGM corrélait avec l’évolution de l’espèce, ii) de proposer une hypothèse de la chronologie d’acquisition des EGM, iii) d’identifier certains EGM comme marqueurs de l’écosystème d’origine des souches, et iv) de conforter l’hypothèse de l’émergence du clone humain invasif CC17 à partir d’un ancêtre bovin. Nous avons également cartographié les copies des EGM présentes sur le génome de S. agalactiae, puis nous avons identifié huit nouveaux sites d’insertion, dont deux sont significativement associés à l’origine écologique de la souche.
-Streptococcus agalactiae
-Eléments génétiques mobiles
-Virulence
We studied the role of mobile genetic elements (MGE) on the evolution and the virulence of Streptococcus agalactiae, an opportunistic bacterium responsible for human infections. The genetic population structure was analyzed by multilocus sequence typing using a collection representative of the species diversity. The distribution of 11 MGE (seven insertion sequences, three transposases, one intron) was compared to the population structure. We demonstrated that the MGE prevalence strongly correlates with the genetic lineages. We proposed an evolutionary scheme for the acquisition of the MGE. Several MGE appeared to be markers of the origin of the strains. MGE analysis brought evidence for a bovine origin of the human virulent clone CC17. We also identified the position of the MGE copies on the S. agalactiae genome and we identified eight new MGE insertion sites, from which two were significantly associated with the ecological origin of the isolates.
-Multilocus sequence typing
Source: http://www.theses.fr/2009TOUR3127/document

Informations

• Publié par: Thesee
• Nombre de lectures: 595
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 35 Mo

Extrait

UNIVERSITÉ FRANÇOIS-RABELAIS
DE TOURS


ÉCOLE DOCTORALE : Santé, Sciences, Technologies
E.A. 3854 - BACTERIES ET RISQUE MATERNO-FOETAL

THÈSE
présentée par :
Geneviève HÉRY-ARNAUD

soutenue le : 17 décembre 2009

pour obtenir le grade de : Docteur de l’Université François - Rabelais
Discipline/ Spécialité : SCIENCES DE LA VIE ET DE LA SANTÉ
Infectiologie Cellulaire et Moléculaire, Vaccinologie


RÔLE
DES ÉLÉMENTS GÉNÉTIQUES MOBILES
DANS L’ÉVOLUTION ET LA VIRULENCE
DE STREPTOCOCCUS AGALACTIAE




THÈSE dirigée par :
Dr MEREGHETTI Laurent Maître de Conférence, HDR, Université François – Rabelais, Tours

RAPPORTEURS :
Dr GLASER Philippe Chef de Laboratoire, HDR, Institut Pasteur, Paris
Dr POURCEL Christine Chef de Laboratoire, HDR, Université Paris Sud-11, Paris


JURY :
Dr GLASER Philippe Chef de Laboratoire, HDR, Institut Pasteur, Paris
Pr GOUDEAU Alain Professeur des Universités, Université François – Rabelais, Tours
Dr MEREGHETTI Laurent Maître de Conférence, HDR, Université François – Rabelais, Tours
Pr PICARD Bertrand Professeur des Universités, Université Paris Nord-13, Paris
Dr POURCEL Christine Chef de Laboratoire, HDR, Université Paris Sud-11, Paris
Pr QUENTIN Roland Professeur des Universités, Université François – Rabelais, Tours

-Remerciements-


Madame le Docteur Christine Pourcel,
Vous avez accepté de rapporter et de juger mon travail. Soyez assurée de
ma gratitude et de mon profond respect.



Monsieur le Docteur Philippe Glaser,
Merci de me faire l’honneur de rapporter et de juger ma thèse. Soyez
assuré de mon profond respect.



Monsieur le Professeur Bertrand Picard,
Merci de m’avoir encouragée dans cette voie. Soyez assuré de mon profond
respect et soyez remercié d’avoir accepté de juger mon travail de
recherche.



Monsieur le Professeur Alain Goudeau,
Merci de juger aujourd’hui mon travail. Merci pour votre soutien et vos
précieux conseils. Soyez assuré de mon profond respect.



Monsieur le Professeur Roland Quentin,
Vous êtes à la source du projet et de la passion scientifique qui anime
votre équipe. Y être accueillie fut pour moi une grande chance. Soyez
assuré de ma gratitude et de mon profond respect.



Monsieur le Docteur Laurent Mereghetti,
Ce fut un bonheur de travailler sous ton encadrement. Merci pour la
richesse de ton enseignement et pour tes conseils toujours judicieux.
J’espère avoir fait honneur à la confiance que tu m’as accordée. Sois
assuré de mon profond respect.


Merci à toute l’équipe EA3854 "Bactéries et risque materno-fœtal", à l’équipe de l’unité
U966 INSERM et au personnel du laboratoire de Bactériologie-Virologie de Bretonneau du
CHRU de Tours, pour l’accueil et les échanges fructueux qui ont jalonné ce travail.

Philippe Lanotte, merci pour ton enseignement si juste, tes conseils et ton soutien
amical.
Stella Debaets, merci pour ta gentillesse, ton aide technique et la qualité du travail
accompli.
Merci à Agnès Rosenau et à Frédérique Lartigue pour les échanges scientifiques et
amicaux.
Merci à Monique Lavalade et Laurence Arnault pour leur soutien technique.
Merci à Catherine Gaudy-Graffin, Pascal Vaudin, Nadine Gaudin et Alain Moreau pour
leur soutien technique, logistique et amical.
Merci à l’ensemble des étudiants avec qui j’ai eu le plaisir de travailler pour
l’accomplissement de ce travail expérimental. En particulier, merci à Yann Ferrandez pour
sa persévérance, son travail et sa gentillesse.


Merci à toute l’équipe du Département de Bactériologie-Virologie et Parasitologie-Mycologie
du CHRU de Brest. Merci pour votre soutien qui a beaucoup compté ces dernières années.

Monsieur le Professeur Christopher Payan, merci pour votre soutien, vos
encouragements et la confiance que vous m’accordez. J’espère y faire honneur à
travers ce travail.
Madame le Docteur Marie-Louise Abalain-Colloc, merci pour toutes ces années
pendant lesquelles tu m’as suivie, conseillée et encouragée avec gentillesse et
confiance. J’espère y faire honneur à travers ce travail.
Geneviève Le Lay et Didier Tandé, merci pour avoir partagé avec moi votre grande
expérience de la bactériologie, et m’avoir aidée et soutenue dans mon projet.
Merci à Adissa, Dorothée, Elodie, Marie-Christine, Odile, Sophie, Valérie, aux
techniciennes, aux secrétaires, et aux internes du service, pour ces années de
collaboration fructueuse et conviviale.
Madame le Professeur Anne-Marie Le Flohic, merci pour m’avoir encouragée dans
cette voie lorsque j’étais toute jeune interne.
Monsieur le Professeur Gilles Nevez, merci pour vos encouragements.

Merci aux membres de l’équipe EA3882 du "Laboratoire Universitaire de Biodiversité et
Ecologie Microbienne".

Monsieur le Professeur Georges Barbier, merci pour vos conseils avisés.
Merci à Jean-Luc Jany pour sa disponibilité et l’aide très précieuse apportée en
phylogénie.
Stéphanie Gouriou, merci pour ta collaboration fructueuse, ton soutien permanent,
le dynamisme et la bonne humeur que tu insuffles à toute l’équipe.
Aux autres " animateurs" de l’équipe, en particulier Rozenn, Sylvie, Sophie et Michèle,
merci pour votre bonne humeur et votre soutien amical.





Merci à tous mes amis, qui m’ont suivie et soutenue dans cette aventure.


En particulier, ma très chère AnSo,

merci pour ton aide dans la relecture minutieuse du manuscrit,

merci pour ton amitié fidèle, si chère à mes yeux.







A tous les miens, merci pour votre soutien si précieux.


A mes parents, merci pour votre amour et vore soutien indéfectible.

A mes beaux-parents, merci pour votre gentillesse et votre aide si précieuse.

A François, Hélène, Sophie et ma petite filleule Clémence,

A mes petites grands-mères tant aimées,

Merci.







A Bertrand, merci pour ton soutien inépuisable.

A Alix, mon immense bonheur.



Résumé Résumé


TITRE : ROLE DES ELEMENTS GENETIQUES MOBILES DANS L ’EVOLUTION ET LA VIRULENCE DE STREPTOCOCCUS
AGALACTIAE
Streptococcus agalactiae est une bactérie pathogène opportuniste présente chez
diverses espèces animales. Au sein de l’espèce humaine, elle est retrouvée en portage
digestif et vaginal, mais elle est également une cause importante d'infections néonatales et
d’infections du sujet adulte. S. agalactiae présente un squelette génomique conservé parmi
les différentes souches et des zones de plasticité localisées dans des îlots génomiques. Cette
variabilité génomique est liée en partie à la présence d’éléments génétiques mobiles (EGM)
qui participent aux évènements de recombinaison homologue et aux transferts horizontaux.
Notre travail a porté sur la compréhension du rôle de certains EGM dans l’évolution et la
virulence de S. agalactiae.
Dans la première partie du travail, nous avions pour objectif de valider l’approche par
multilocus sequence typing (MLST) pour l’étude de la structure génétique des populations de
S. agalactiae. Cette validation a été réalisée en analysant une collection de souches
précédemment caractérisées par multilocus enzyme electrophoresis (MLEE), et en ré-
interprétant les résultats du MLEE à la lumière des outils bioinformatiques développés pour le
MLST. Notre travail a montré l’existence de la lignée clonale CC23, non différenciée en MLEE,
dont le caractère singulier est conforté par diverses particularités biologiques spécifiques de
cette lignée. Par ailleurs, nos résultats montrent une dispersion de CC19 dont le fond
génétique semble partagé par une large proportion de la population, confortant
l’hypothèse évolutive selon laquelle les lignées clonales actuelles dériveraient d’un seul clone
génétiquement proche de CC19 (Brochet et al., 2008b).
Nous avons, dans un deuxième temps, déterminé la prévalence de 11 EGM (sept