LEBELLENGER Lou -2017-Biopolymères

LEBELLENGER Lou

Laboratoire Ecosystèmes microbiens et molécules marines pour les biotechnologies (EM3B)

Ifremer (Nantes)

Ecole doctorale de Sciences de la Mer et du Littoral, Université de Nantes

Spécialité : Microbiologie

Directeur de thèse :  Christine Delbarre-Ladrat, Ifremer, EM3B
Co-encadrant :    Marguerite Dols-Lafargue, Professeur, ENSCBP, Bordeaux

 

 

Sujet de thèse

Etude de la biosynthèse des polysaccharides bactériens: : vers la production recombinante d'hétéropolysaccharide.

Mots clés

 Vibrio diabolicus, polysaccharides, HE800, GAG-mimétiques, biosynthèse.

En quelques mots

La bactérie Vibrio diabolicus produit un exopolysaccharide (EPS) appelé HE800. Le HE800, sous sa forme native, a déjà montré des propriétés cicatrisantes comme implant de comblement osseux ; il est actuellement étudié pour des applications en cosmétique ou en santé humaine en tant que glycosaminoglycane-mimétique. Pour des applications biotechnologiques, les structures chimiques des polysaccharides doivent être contrôlées ; le rendement de production peut aussi être un verrou technologique. Cependant, les mécanismes moléculaires de la biosynthèse et les régulations ne sont pas toujours bien connus. Le cluster génétique de la biosynthèse de cet EPS a été décrit en 2014. L’objectif de ce présent travail était d’obtenir une production recombinante du HE800 dans Escherichia coli, afin d’approfondir la connaissance de ses mécanismes de biosynthèse.

Lors de cette thèse, une étude comparative chez les Vibrionaceae, par bioinformatique, de clusters génétiques de biosynthèse d’EPS similaires à celui du HE800 a montré qu’il était largement distribué puisqu’il est présent chez 70% des 103 génomes étudiés. Le cluster de gènes responsable de la production du HE800 a été cloné chez Escherichia coli. De nombreux tests ont été réalisés mais aucune production recombinante n’a été obtenue montrant la complexité des mécanismes de la biosynthèse et de sa régulation. Ces mécanismes ont été examinés par analyse transcriptomique de la bactérie V. diabolicus au cours de la biosynthèse du HE800. De plus, des études transcriptionnelles par qPCR chez V. diabolicus et la souche recombinante ont, par ailleurs, permis de mettre en évidence le rôle de la protéine SypG dans la régulation du cluster.

 

Soutenue le 20 décembre 2017 devant le jury composé de :

Dominique Heymann, Professeur, Université de Nantes, Président

Catherine Fontagné-Faucher, Professeur, Université de Toulouse,  Rapporteur

Bernard Priem, Maître de conférences, CERMAV, Grenoble, Rapporteur

Philippe Michaud, Professeur, Université Blaise Pascal, Clermont-Ferrand, Examinateur

Christine Delbarre-Ladrat, Cadre de recherche, Ifremer, Nantes, Directrice de Thèse

Marguerite Dols-Lafargue, Professeur, ENSCBP, Bordeaux, Co-directrice de thèse