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Sébastien Gélis
Sébastien Gélis (PhD)

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Doctorant dans l'équipe de Didier Lereclus, sous la co-tutelle de Didier Lereclus et Leyla Slamti.

La soutenance de ma thèse a eu lieu le mercredi lundi 25 janvier 2016 à l'INRA de Jouy-en-Josas.

Résumé :

Bacillus thuringiensis (Bt) est une bactérie entomopathogène du groupe Bacillus cereus. En plus de sa capacité à infecter et tuer les larves d'insectes sensibles, Bt peut survivre à l'état végétatif plus d'une semaine dans le cadavre de l'hôte qu'il vient de tuer ; un mode de développement appelé nécrotrophisme. Comme d'autres Bacillus, Bt possède aussi plusieurs mécanismes d'adaptation : formation de biofilm, sporulation et synthèse de métabolites secondaires originaux, par exemple. Ceux-ci sont finement régulés en fonction de l'environnement, via des systèmes d'intégration de signaux extra-cellulaires qui convergent souvent vers des régulateurs transcriptionnels centraux, parmi lesquels Spo0A et NprR. Spo0A est notamment présent chez les espèces Bacillus et Clostridium, et contrôle un grand nombre de mécanismes d'adaptation. NprR est un régulateur de quorum sensing présent uniquement dans le groupe Bacillus cereus. Chez Bt, lorsque le quorum est atteint, il permet la transition d'un mode de vie pathogène à nécrotrophe. Le travail mené au cours de cette thèse a eu pour but de mieux comprendre le comportement de Bt en phase stationnaire et au cours de l'infection d'un insecte hôte.

NprR régule la transcription d'une quarantaine de gènes, parmi lesquels le locus krs. Ce grand locus de 30 kb porte six gènes impliqués dans la synthèse non-ribosomique de la kurstakine, un lipo-heptapeptide susceptible de jouer un ou des rôle(s) importants dans le nécrotrophisme et revêtant un potentiel intérêt bio-technologique. Nous avons montré que les gènes sont co-transcrits à partir d'un promoteur en amont du premier gène, formant donc un opéron. La mesure de l'activité de ce promoteur nous a permis de mettre en évidence que celle-ci est fortement dépendante des conditions de croissance, et que sa régulation est complexe et fait intervenir, en plus de NprR, Spo0A et une séquence d'ADN palindromique dont la fonction est encore inconnue. Nous démontrons aussi que le produit de ce locus, la kurstakine, est impliqué dans la structuration du biofilm de Bt.

Dans le cadre d'une approche plus globale, nous avons caractérisé les transcriptomes de Bt in vitro, à deux points dans le temps, et in vivo, dans la souche modèle 407 et le mutant de délétion de spo0A, en utilisant la technique de RNA-seq. Couplées à une prédiction in silico des boîtes Spo0A dans le génome de Bt, ces données décrivent pour la première fois le régulon Spo0A d'une bactérie du groupe Bacillus cereus. Nous tentons également d'élucider le rôle de Spo0A dans le cycle infectieux de Bt, et montrons que sans spo0A, Bt est incapable de persister dans le cadavre de son hôte. Ce défaut de survie est indépendant de la sporulation, car un mutant affecté dans les étapes plus tardives de la sporulation survit. Cela suggère qu'une partie du régulon Spo0A est également impliquée dans mode de vie nécrotrophe de Bt.