Assas Recherche | Analyse multiomique des peptides d’extraits de levure et de leurs impacts fonctionnels sur Streptococcus thermophilus

Analyse multiomique des peptides d’extraits de levure et de leurs impacts fonctionnels sur Streptococcus thermophilus (Document en Français)

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Modalités de diffusion de la thèse :

Thèse confidentielle jusqu'au 05/12/2023.

Informations sur les contributeurs

Auteur : Proust Lucas

Proust, Lucas

Nom

Proust

Prénom

Lucas

Nationalité

Français

Date de soutenance : 05-12-2018

Directeur(s) de thèse : Juillard Vincent

Juillard, Vincent

Nom

Juillard

Prénom

Vincent

Etablissement de soutenance : Université Paris-Saclay (ComUE)

Université Paris-Saclay (ComUE)

Nom

Université Paris-Saclay (ComUE)

Laboratoire : Microbiologie de l'Alimentation au Service de la Santé humaine (Jouy-en-Josas)

Microbiologie de l'Alimentation au Service de la Santé humaine (Jouy-en-Josas)

Nom

Microbiologie de l'Alimentation au Service de la Santé humaine (Jouy-en-Josas)

Ecole doctorale : École doctorale Agriculture, alimentation, biologie, environnement, santé (Paris ; 2015-....)

École doctorale Agriculture, alimentation, biologie, environnement, santé (Paris ; 2015-....)

Nom

École doctorale Agriculture, alimentation, biologie, environnement, santé (Paris ; 2015-....)

Informations générales

Discipline : Microbiologie
Classification : Génie chimique, technologies alimentaires

Mots-clés libres : Streptococcus thermophilus, Extrait de levure, Peptide, Nutrition, Régulation, Analyse multiomique
Mots-clés :

Lactobacillales - Recherche - Innovation
Streptococcus thermophilus
Protéines - Analyse - Méthodologie
Levains - Productivité - Recherche

Résumé : Les bactéries lactiques sont largement utilisées en tant que ferments dans l'industrie laitière. Leur production s’effectue généralement dans des milieux semi-définis ou complexes dans lesquels certains nutriments peuvent être apportés par des extraits de levure (EXLs). Ce projet de thèse, qui associe deux partenaires industriels, les groupes Lesaffre et Sacco, ainsi que l’INRA, s’est focalisé sur l’effet des peptides de deux EXLs (EXL1 et EXL2) sur une souche industrielle de Streptococcus thermophilus, un levain lactique d’intérêt économique majeur. L’hypothèse sous-jacente était que ces peptides pourraient avoir un double rôle de nutrition et de régulation de fonctions cellulaires pouvant présenter un intérêt technologique. Afin d’explorer cette question, une stratégie expérimentale à deux niveaux a été élaborée : i) caractérisation et suivi cinétique de la fraction peptidique des deux EXLs par spectrométrie de masse (peptidomique) durant la fermentation de S. thermophilus en bioréacteurs, et ii) suivi cinétique parallèle du transcriptome et du protéome de la bactérie. L’objectif final était de croiser ces deux niveaux d’information afin de corréler des différences de contenu peptidique avec des différences d’activation de systèmes participant aux performances globales du levain.La caractérisation et le suivi du peptidome des EXLs en cours de fermentation a nécessité un important travail de développement méthodologique ayant abouti in fine à l’élaboration d’un outil analytique complet, combinant analyse peptidomique à haut-débit des échantillons et traitement bioinformatique et statistique des données. Cet outil a permis d’identifier environ 4000 peptides différents composant les deux EXLs. Le suivi cinétique a notamment permis de préciser la spécificité du transporteur d’oligopeptides de la bactérie (Ami). En particulier, il s’est avéré qu’une charge nette positive était le facteur prévalent pour le transport des peptides chez S. thermophilus. En complément de cette approche semi-quantitative, des analyses quantitatives ont été réalisées sur des fractions peptidiques des EXLs (dosages différentiels par HPLC des acides aminés avant et après hydrolyse). Elles ont notamment permis de révéler d’importantes différences de teneurs en oligopeptides entre les deux EXLs.En parallèle, le suivi transcriptomique et protéomique réalisé durant la croissance de la bactérie a révélé deux faits marquants. Le premier fait a trait à la surexpression dans l’EXL1 d’un locus génétique régulé par un mécanisme de quorum sensing utilisant un peptide phéromone comme signal moléculaire. Le deuxième fait marquant concerne diverses voies de biosynthèse (acides aminés et purines) différentiellement affectées par les deux EXLs. L’origine de ces dynamiques pourrait être au moins pour partie le fait de différences de contenu peptidique entre les deux substrats. Notamment, certaines voies de biosynthèse pourraient avoir été modulées différentiellement sous l’action de régulateurs centraux tels que CodY, dont l’activité est corrélée au contenu peptidique du milieu, ou encore YebC, un régulateur CodY-like dont le lien fonctionnel avec CodY reste encore inconnu chez S. thermophilus. Tous ces résultats ouvrent d’intéressantes perspectives pour mieux explorer le lien entre peptides et métabolisme bactérien. A terme, cette démarche pourrait se traduire par l’identification de biomarqueurs de performances dans les EXLs, et l’élaboration à façon de produits permettant de maximiser le potentiel technologique des ferments lactiques.

Informations techniques

Type de contenu : Text
Format : PDF

Informations complémentaires

Entrepôt d'origine :

STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises

Identifiant : 2018SACLA032
Type de ressource : Thèse