Etude des vésicules membranaires produites par les Archées hyperthermophiles marines de l’ordre des Thermococcales

La secretion de vesicules membranaires (VMs) constitue un processus physiologique important qui a particulierement ete etudie chez les Bacteries et les Eucaryotes. La recente decouverte de la production de VMs chez les Archees souligne cependant que ce phenomene est universel et suggere que le dernier ancetre commun aux trois domaines, LUCA (Last Universal Common Ancestor), produisait certainement des VMs. Les VMs des Archees n’ayant pour le moment ete etudiees que chez certaines Crenarchees (ex : G/ Sulfolobus), nous avons entrepris de caracteriser les VMs produites par un groupe d’Euryarchees hyperthermophiles anaerobies, les Thermococcales. Dans la premiere partie de cette etude, nous avons examine le mecanisme de production ainsi que la composition en lipides et en proteines des VMs de trois especes de Thermococcales: Thermococcus kodakaraensis, Thermococcus gammatolerans et Thermocococus sp. 5-4. Nous avons observe que les VMs sont secretees par un processus de bourgeonnement a partir de l’enveloppe cellulaire similaire a la formation des ectosomes par les cellules eucaryotes. De plus, les VMs sont frequemment liberees en groupes, formant de grosses protuberances ou des filaments ressemblant aux nanopodes recemment decrits chez les Bacteries. Des differences de structure et de composition proteique sont observees entre les VMs des trois souches etudiees. Cependant, les VMs et les membranes cellulaires d’une meme souche ont des compositions proteique et lipidique tres proches, confirmant que les VMs sont produites a partir des membranes des cellules. Les VMs et les membranes cellulaires des trois souches comportent notamment un recepteur de peptides de la famille OppA (Oligopeptide-binding protein A) et des homologues de cette proteine ont ete identifies dans les VMs de certaines souches de Sulfolobus.Les VMs secretees par les Thermococcales sont associees a de l’ADN et cette association les protegent contre la thermodegradation. Nous montrons dans notre etude que les cellules de T. kodakaraensis transformees avec le plasmide navette plC70 relâchent des VMs comportant ce plasmide. De facon interessante, ces VMs peuvent etre utilisees pour transferer pLC70 a des cellules denuees de plasmides, suggerant que les VMs pourraient etre impliquees dans le transfert d’ADN entre cellules a haute temperature.Dans la seconde partie de cette etude, nous nous sommes particulierement interesses a la souche Thermococcus nautilus, une Thermococcale produisant des VMs associees de maniere selective a deux plasmides contenus dans la cellule. L’un d’eux correspond notamment a un genome viral defectueux de la lignee d’adenovirus PRD1. Ceci indique que les VMs peuvent etre un moyen de transport pour des genomes viraux et suggere que la production de VMs par des cellules ancestrales pourraient avoir joue un role dans l’apparition des virus.En plus d’etre impliquees dans le transport de plasmides/virus, les VMs produites par T. nautilus exercent un effet toxique sur certaines souches de Thermococcales, probablement du au convoyage de toxines. Meme si ces « thermococcines » necessitent d’etre caracterisees, il s’agit de la premiere mise en evidence d’une activite toxique liee aux VMs chez les Thermococcales.