Assas Recherche | Etude en temps réel et en cellules vivantes de l’impact du transfert d’ADN par conjugaison chez Escherichia coli

Etude en temps réel et en cellules vivantes de l’impact du transfert d’ADN par conjugaison chez Escherichia coli (Document en Français)

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Modalités de diffusion de la thèse :

Thèse soumise à l'embargo de l'auteur jusqu'au 31/01/2025 (communication intranet).

Informations sur les contributeurs

Auteur : Couturier Agathe

Couturier, Agathe

Nom

Couturier

Prénom

Agathe

Nationalité

Français

Date de soutenance : 19-12-2024

Directeur(s) de thèse : Lesterlin Christian

Lesterlin, Christian

Nom

Lesterlin

Prénom

Christian

- Bigot Sarah

Bigot, Sarah

Nom

Bigot

Prénom

Sarah

Etablissement de soutenance : Lyon 1

Lyon 1

Nom

Lyon 1

Laboratoire : Molecular Microbiology and Structural Biochemistry (Lyon ; 1999-....)

Molecular Microbiology and Structural Biochemistry (Lyon ; 1999-....)

Nom

Molecular Microbiology and Structural Biochemistry (Lyon ; 1999-....)

Ecole doctorale : École doctorale Evolution Ecosystèmes Microbiologie Modélisation (Lyon ; 1999-....)

École doctorale Evolution Ecosystèmes Microbiologie Modélisation (Lyon ; 1999-....)

Nom

École doctorale Evolution Ecosystèmes Microbiologie Modélisation (Lyon ; 1999-....)

Informations générales

Discipline : Microbiologie
Classification : Sciences de la vie, biologie, biochimie

Mots-clés libres : Adn, Conjugaison, Antibiorésistances
Mots-clés :

Escherichia coli
Plasmides
Résistance aux antibiotiques
ADN -- Réplication

Résumé : Les plasmides jouent un rôle clé dans la transmission horizontale de l'information génétique entre les bactéries par conjugaison, facilitant ainsi leur adaptation à divers environnements. Cependant, ils présentent un paradoxe évolutif : bien qu'ils confèrent des avantages adaptatifs, ils imposent des coûts métaboliques importants à la cellule hôte. Ces coûts devraient logiquement conduire à leur élimination des populations bactériennes, mais de nombreuses études montrent que les plasmides persistent même en l'absence de sélection positive, un phénomène connu sous le nom de « paradoxe des plasmides ». Mon projet de doctorat démontre que la dissémination réussie des plasmides dépend d'un équilibre délicat entre l'efficacité du transfert et le fardeau métabolique qu'ils imposent à la cellule hôte (figure 1). En utilisant la microscopie à fluorescence en temps réel, nous avons observé que le transfert du plasmide F sous forme simple brin, suivi de sa conversion en ADN double brin, est un processus rapide et hautement organisé. Ce mécanisme précis dans l'espace et dans le temps suggère que ces caractéristiques renforcent la capacité du plasmide à s'établir dans la cellule hôte. Cependant, nous démontrons expérimentalement que cette acquisition a des conséquences pour la cellule, notamment un stress membranaire et des perturbations dans la réplication et la ségrégation des chromosomes, qui peuvent réduire le contenu en ADN de la cellule et conduire à une zygose létale lorsqu'une trop grande quantité d'ADN est transférée. Nous pensons que, pour surmonter ces coûts, les plasmides ont développé des stratégies adaptatives, telles que la région de tête. Nos résultats montrent que cette région est exprimée rapidement et de manière transitoire après le transfert, sous l'impulsion de promoteurs monocaténaires. Cette expression rapide permet au plasmide de déployer des systèmes anti-défense qui contournent les mécanismes de protection de l'hôte et expriment des gènes qui minimisent l'impact métabolique sur l'hôte, réduisant ainsi le coût global d'acquisition. En conclusion, le succès du transfert de plasmides ne dépend pas seulement de la vitesse et de l'efficacité de la conjugaison. Pour assurer leur persistance à long terme, les plasmides doivent également minimiser la charge métabolique sur la cellule hôte, en s'adaptant de manière à perturber le moins possible les processus cellulaires. C'est cet équilibre subtil entre une dissémination efficace et un impact réduit sur l'hôte qui permet aux plasmides de maintenir leur stabilité et de prospérer dans les populations bactériennes.

Informations techniques

Type de contenu : Text
Format : PDF

Informations complémentaires

Entrepôt d'origine :

STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises

Identifiant : 2024LYO10322
Type de ressource : Thèse

Fiche descriptive