Bip, une protéine requise pour l'intégration de bactéries planctoniques dans des biofilms.

Description :

En biofilm, les microorganismes se développent en agrégats multicellulaires, englobés par une matrice extracellulaire produite par eux-mêmes. (Donlan et al. 2002). Celle-ci offre, aux bactéries résidantes, une protection vis-à-vis du milieu extérieur, une résistance aux antibiotiques et aux défenses du système immunitaire de l’hôte (Høiby et al. 2011; López, Vlamakis, and Kolter 2010) et leur permet d’être dans un état d’homéostasie, surtout lorsque l’environnement est défavorable à leur croissance (Davey and O’toole 2000). Lors du développement d'un biofilm, dans la plupart des cas, une population sessile en cours de formation coexiste avec une population planctonique. La croissance en biomasse du biofilm peut alors résulter de la division des cellules adhérentes aux surfaces (engagées dans la formation de biofilm) et de la migration des cellules planctoniques vers le biofilm (recrutement). Ainsi, le biofilm peut être constituer d’une même espèce (biofilm monoespèce) et par recrutement, héberger des bactéries d’espèces différentes (biofilm multiespèces), parmi lesquelles les bactéries incapables de produire un biofilm. La formation du biofilm chez Bacillus subtilisest largement étudiée et implique le locus epsA-Oresponsable de la biosynthèse de l’exopolysaccaride EPS, un constituant important de la matrice extracellulaire du biofilm. Concernant le biofilm du groupe Bacillus cereus sensus lato, nos résultats récents, issus de la collaboration entre les deux laboratoires impliqués dans ce projet de thèse, révèlent l’existence de deux locus eps1 et eps2 responsables de la biosynthèse de deux exopolysaccarides, eps1 et eps2, constituants majeurs de la matrice du biofilm en interface air/liquide chez Bacillus thuringiensis/cereus. Le mutant eps1 présente également une déficience dans le recrutement des cellules planctoniques dans le biofilm. Davantage, le criblage d’une banque de mutant à révélé l’existence d’un gène, codant pour une protéine transmembranaire, impliquée dans le recrutement des bactéries planctoniques par le biofilm résident : l'inactivation de ce gène chez les bactéries planctoniques - mais pas chez les bactéries sessiles - provoque une chute de 80% du nombre de bactéries planctoniques recrutées dans le biofilm et la complémentation rétablit le taux initial de recrutement. Le produit de ce gène est la protéine Bthur002_62720, de masse moléculaire 21 kDa et de fonction inconnue. Cette protéine (nommée 'Bip' pour Biofilm integrationprotein) possède à son extrémité N-terminale un peptide signal suivi par un domaine transmembranaire, et à son extrémité C-terminale deux domaines transmembranaires, suggérant une localisation pariétale. D’où l’objectif du projet que nous proposons, qui consiste en la caractérisation de ce nouveau gène, localisé sur un plasmide, ainsi que l’étude de son produit, la protéine transmembranaire Bthur002_62720 impliquée dans la phase de recrutement du biofilm du Bacillus thuringiensis (Bt) et l’implication du locus eps1 dans ce recrutement.