Caractérisation du rôle du facteur ElyC dans la biogenèse de l’enveloppe chez l’organisme modèle Escherichia coli

Le peptidoglycane (PG) est le composant principal de l’enveloppe bactérienne, il protège les cellules de la pression osmotique. Un défaut dans le PG cause la lyse de la bactérie. De ce fait, le mécanisme de biosynthèse du PG une excellente cible antibactérienne. Cependant, la biosynthèse du PG et les mécanismes de régulation qui assurent le maintien de l’intégrité de ce composant de l’enveloppe, ne sont pas totalement connus. Dans le but d’élargir nos connaissances quant à ces mécanismes, nous avons choisi d’étudier le rôle du facteur ElyC nouvellement identifié chez Escherichia coli. Ce facteur est important pour le maintien de l’intégrité du PG à 21 °C. Le mutant ΔelyC présente un arrêt de la biosynthèse du PG, suivi de la lyse de la bactérie à la fin de la phase exponentielle de croissance à 21 °C.         Premièrement, nous avons identifié les protéines périplasmiques, DsbG et Spy, comme suppresseurs multicopies du phénotype de lyse du mutant ΔelyC à 21 °C. Nous avons démontré que ces protéines agissent par leur activité chaperonne pour corriger un défaut de repliement des protéines dans l’enveloppe, ce qui rétablissent totalement le défaut de PG chez le mutant ΔelyC à 21 °C. Ces résultats suggèrent que la biosynthèse du PG pourrait être bloquée en raison d’un défaut de repliement des protéines de l’enveloppe.          Deuxièmement, nous avons étudié l’importance d’ElyC à 37 °C. Nous avons démontré que ElyC est aussi importante pour la biosynthèse du PG à 37 °C. En effet, l’analyse de la composition du PG a démontré une diminution de la quantité de ce composé à 21 °C et à 37 °C. Néanmoins, cette diminution était plus importante à 21 °C, Ce qui démontre que le taux de biosynthèse du PG diminue en absence du facteur ElyC et cette diminution devient plus sévère à basse température. Cela suggère que ElyC est impliquée dans un mécanisme dit « Cold sensitive » (Cs).         Finalement, nous avons analysé la réponse transcriptomique induite en absence du facteur ElyC dans les deux conditions de températures. Cette réponse était proportionnelle au degré des dommages dans le PG. Le nombre de gènes différemment exprimés chez le mutant ΔelyC par rapport à une souche sauvage était plus élevé à 21 °C qu’à 37 °C. De plus, plusieurs systèmes de réponse aux stress dans l’enveloppe étaient activés chez le mutant à 21 °C, entraînant l’induction de plusieurs gènes impliqués dans des mécanismes de réparations et de résistances aux stress affectant l’enveloppe. Cependant, la réponse au stress dans l’enveloppe était plus modérée chez le mutant ΔelyC à 37 °C. Cette analyse a aussi démontré une diminution dans l’expression de plusieurs gènes impliqués dans des fonctions physiologiques au niveau de la membrane interne, aux deux températures, ce qui suggère une perturbation au niveau de cette membrane.         En conclusion, ce travail a démontré que ElyC est un facteur important à la biosynthèse du PG à 21 °C et à 37 °C. Son rôle serait de réguler le mécanisme de la biosynthèse du PG.

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