Caractérisation des systèmes à deux composantes chez Salmonella enterica sérovar Typhi

Abstract

Les bactéries sont équipées d’une variété de mécanismes leur permettant de percevoir et de s’adapter à leur environnement. Parmi ces mécanismes, on retrouve les systèmes à deux composantes (S2C) qui permettent la transduction de signaux. Un S2C classique comprend un senseur, qui est situé dans la membrane interne et un régulateur situé dans le cytoplasme. Lorsqu’il y a perception d’un signal, le senseur subit un évènement d’autophosphorylation et active le régulateur. Une fois activé, celui-ci agit comme facteur de transcription sur les gènes cibles en se liant à l’ADN. Le régulateur peut induire ou réprimer la transcription de plusieurs gènes simultanément en réponse au signal. Salmonella enterica serovar Typhi est un pathogène humain spécifique et l’agent étiologique de la fièvre typhoïde, pour lequel 28 S2C ont été identifiés. Le rôle associé aux S2C permet d’émettre l’hypothèse selon laquelle les S2C sont importants pour l’adaptation de S. Typhi à son environnement et que ceux-ci participent à différentes étapes importantes de l’infection à ce pathogène. Afin d’étudier les S2C de S. Typhi, les objectifs sont 1) de déléter les régulateurs de façon non-polaire du chromosome par une méthode de mutagenèse par échange allélique, 2) de tester les mutants obtenus dans des essais d’infections de cellules humaines et 3) d’évaluer leur phénotype pour la motilité, le morphotype, ainsi que la production de biofilms. Cette étude présente pour la première fois la caractérisation de tous les S2C retrouvés chez S. Typhi et identifie un rôle potentiel pour chacun dans sa pathogenèse.

Bacteria are equipped with a variety of mechanisms allowing them to sense and adapt to their environment, which include the two-component systems (TCS) that trigger an adaptive response that typically translates into differential expression of specific genes. A classic TCS comprises a sensor in the inner membrane and a regulator located in the cytoplasm. When a signal is perceived, the sensor autophosphorylates, and activates the regulator. Once activated, the regulator acts as a transcriptional factor by targeting specific genes in response to the signal. The regulator can induce or repress the transcription of multiple genes simultaneously in response to the signal. Salmonella enterica serovar Typhi is a human specific pathogen and is the etiologic agent of typhoid fever, for which 28 TCS were identified. The role associated with TCS allows us to hypothesize that TCS are important for the adaptation of S. Typhi to its environment and therefore participate in the crucial stages of infection of this pathogen.

In order to study the TCS of S. Typhi, the objectives are 1) to remove the regulators individually by a non-polar deletion using a method of mutagenesis by allelic exchange, 2) to test each of the mutants obtained in infection assays with human cells and 3) establish their phenotype, using phenotypic assays for motility, the morphotype and the production of biofilms. This study presents for the first time the characterization of all S. Typhi TCS and identifies a potential role for each of them in its pathogenesis.