DOI: 10.25666/dataubfc-2021-04-12
title: Data on genes expression in Pseudomonas aeruginosa
title: Données sur l'expression de gènes chez Pseudomonas aeruginosa

description: Pseudomonas aeruginosa is a Gram-negative Human opportunistic pathogen, responsible for nosocomial infections with high mortality for immunocompromised patients. The pathogenesis is based on the production of many structural or secreted virulence factors. P. aeruginosa is also able to produce several resistance mechanisms to antibiotics, which allows its establishment in hospitals. This bacterial host cannot be used for biotechnological purposes as such, that's why we therefore undertook to remove from the genome of reference strain PAO1, the main genes associated with virulence and antibioresistance mechanisms. Thus, the mutant SM54 obtained, relieved of 37 genes, i.e. 0.8% of the genome, was characterized. Its became hypersusceptible to antibiotics, 53% less cytotoxic (in vitro results) and the mortality of individuals infected with SM54 is decreased in comparison with PAO1 (in vivo results). Then, this new chassis was used as platform to evaluate the recombinant protein production. We developed various expression plasmids carrying the inducible systems XylS/Pm and cmrA/Pcin, and the reporter genes luxCDABE and blaAmpC. The antibiotic susceptibility was determined and demonstrated the production of this homologous protein AmpC, in presence of the respective inducers of systems. With these vectors, we were subsequently able to detect by Western-blot the production of human cytokine IL-1β in P. aeruginosa, thus proving the R&D interest of pyocyanic bacillus for the bioproduction of recombinant proteins.
description: Pseudomonas aeruginosa est un bacille à Gram négatif, pathogène opportuniste majeur de l’Homme, responsable d’infections nosocomiales dont la mortalité et la morbidité sont accrues pour les patients immunodéprimés. Son pouvoir pathogène repose sur la production d’un arsenal de facteurs de virulence, structuraux ou solubles. P. aeruginosa est également capable de produire de nombreux mécanismes de résistance aux antibiotiques, qui ont permis son implantation dans le domaine hospitalier. Cet hôte bactérien ne peut donc pas être utilisé à des fins biotechnologiques comme tel, c'est pourquoi il a été entrepris de déléter du génome de la souche de référence PAO1, les principaux gènes associés à la pathogénicité et les mécanismes d’antibiorésistance. Le mutant SM54 ainsi obtenu, délesté de 37 de ses gènes soit 0,8 % du génome, a été caractérisé. Il est devenu hypersensible aux antibiotiques, 53 % moins cytotoxique (résultats in vitro) et la mortalité des sujets infectés avec SM54 est diminuée par rapport à PAO1 (résultats in vivo). Ce nouvel hôte d'ADN recombinant, SM54, a ensuite été utilisé comme plateforme pour évaluer la production de protéines recombinantes. Nous avons élaboré divers plasmides d’expression portant les systèmes inductibles XylS/Pm et cmrA/Pcin, et les gènes rapporteurs luxCDABE et blaAmpC. La détermination de la sensibilité aux antibiotiques a permis de mettre en évidence la production cette protéine homologue AmpC en présence des inducteurs respectifs des systèmes. Avec les outils construits, nous avons par la suite pu détecter par Western-blot la production de la cytokine humaine IL-1β chez P. aeruginosa, prouvant ainsi l’intérêt R&D du bacille pyocyanique pour la bioproduction de protéines recombinantes.
description: Audience: Research
description: Project: Thèse de doctorat de Mélanie Grosjean, Conventions Industrielles de Formation par la Recherche (CIFRE) Ministère de l'Enseignement Supérieur, de la Recherche et de l'Innovation (MESRI) (Ministry), SMALTIS (industrial contract)
description: Label: CNR (Centres Nationaux de Référence)
description: Observational data: Virulence assays, microscopic observations, antibiotic susceptibility tests
description: Données d'observation: Tests de virulence, observations microscopiques, test de sensibilité aux antibiotiques
description: Experimental data: Determination of bacterial growth and dry weight, determination of antibiotic minimal inhibitory concentration, quantification of gene expression (RT-qPCR), in vivo (mouses, larvae) and in vitro (human cells and murine macrophages) toxicity assays, quantification of protein production (SDS-PAGE and Western blot).
description: Données expérimentales: Détermination de la croissance bactérienne et de la biomasse, détermination de la concentration minimale inhibitrice des antibiotiques, quantification de l'expression de gènes (RT-qPCR), tests de toxicité in vivo (souris, larves) et in vitro (cellules épithéliales pulmonaires et macrophages murins), quantification de la production de protéines (SDS-PAGE et Western blot).