Contexte

La communication entre bactéries à Gram positif fonctionne majoritairement avec des petits peptides ou phéromones qui s’accumulent à l’extérieur et qui, lorsque leur concentration atteint un certain seuil (ou quorum), sont soit perçus à la face externe des bactéries par des histidine kinases de systèmes à deux composants soit internalisés par un système de transport d’oligopeptides. Dans les deux cas, il en résulte l’activation de régulateurs qui modifient l’expression de gènes cibles. Des fonctions aussi importantes que la compétence et la sporulation chez Bacillus subtilis ou la virulence chez Bacillus cereus (voir communication plus haut) sont contrôlées par ces phénomènes.

A ce jour, seuls quelques très rares exemples de systèmes de régulation de type quorum sensing (QS), dont la compétence chez Streptococcus pneumoniae, ont été décrits chez S. thermophilus et les autres streptocoques.

Résultats

Une analyse systématique et spécifique des petits gènes codant potentiellement des peptides dans les génomes de bactéries Gram+ nous a permis d’identifier une famille de petits gènes. Ces derniers codent potentiellement des peptides hydrophobes (SHP) ressemblant à des séquences d’adressage pour la sécrétion et sont toujours localisés en amont de gènes codant des régulateurs de la famille Rgg. S. thermophilus est particulièrement riche en SHP puisqu’on dénombre entre 5 et 7 copies de gènes codant ces peptides suivant les souches contre 2 maximum dans les génomes de streptocoques pathogènes qui cependant en contiennent tous au moins une. Sur la base des similarités entre les SHPs et des phéromones d’Enterococcus faecalis et des similarités entre les régulateurs Rgg et les régulateurs PlcR et PrgX impliqués respectivement dans la régulation de la virulence de B. cereus et de la conjugaison chez E. faecalis par quorum sensing (QS)  

Perspectives 

Nous proposons d’utiliser Streptococcus thermophilus comme bactérie modèle pour l’étude des SHP-Rgg. Nous cherchons à identifier les cibles de ces régulateurs, à comprendre à quoi ils servent, à savoir si les couples SHP-Rgg sont exclusifs et si il n’existe qu’un seul modèle de régulation SHP-Rgg dépendant chez tous les streptocoques.

Partenaires : INRA UR1077 Mathématique, informatique et génome, Jouy en Josas

Ibrahim, M., Nicolas, P., Bessieres, P., Bolotin, A., Monnet, V., Gardan, R. (2007) A genome-wide survey of short coding sequence in streptococci. Microbiology, 153, 3631-3644.

Ibrahim, M., Guillot, A., Wessner, F., Algaron, F., Besset, C., Courtin, P., Gardan, R., Monnet, V. (2007) Control of the transcription of a short gene encoding a cyclic peptide in Streptococcus thermophilus: a new quorum sensing system? Journal of Bacteriology, 189:8844-8854.

Rozenn Gardan et Véronique Monnet, INRA UR477, Biochimie Bactérienne, Jouy-en-Josas