Bacillus cytotoxicus & Bacillus cereus pseudo-thermotolérants : écologie, diversité et échanges génétiques

Details

Supervisors

Jacques Mahillon

Faculty

Faculté des bioingénieurs

Degree label

Master [120] : bioingénieur en sciences agronomiques, à finalité spécialisée

Abstract

Ce travail se penche sur l’étude d’une bactérie isolée pour la première fois à la suite d’une toxi-infection alimentaire (1998, France). La souche présumée responsable de l’évènement se révéla faire partie du groupe B. cereus s.l., un groupe de bactéries ubiquitaires et sporulantes. Certaines d’entre elles sont notamment les agents causals de TIAC impliquant des symptômes diarrhéiques ou émétiques. Nommée B. cytotoxicus, la nouvelle espèce a ensuite été caractérisée par le gène cytK-1, associé à la production de la cytotoxine K-1, et est principalement associée aux matrices alimentaires à base de pommes de terre. Pendant longtemps, B. cytotoxicus constituait l’unique membre thermotolérant connu du groupe B. cereus. Cependant, suite à la collaboration entre le laboratoire MIAE et une entreprise du secteur agro-alimentaire faisant face à des problèmes de contamination à B. cereus s.l., une nouvelle population de bactéries résistantes à des températures élevées (50°C) a été mise en évidence au niveau industriel. Cette découverte a soulevé beaucoup d’interrogations quant à l’écologie et la diversité de ce « cluster », nommé B. cereus pseudo-thermotolérant dans le cadre de ce travail. Une exploration des deux espèces thermotolérantes du groupe B. cereus a été réalisée dans des matrices alimentaires afin de cibler leurs niches écologiques respectives. En ce qui concerne B. cytotoxicus, quatre types d’échantillons n’ayant pas encore été analysés auparavant se sont révélés négatifs à la présence de cette bactérie. Les produits à base de pommes de terre semblent donc être la niche écologique de prédilection de cette bactérie. Par ailleurs, la présence de souches pseudo-thermotolérantes de B. cereus a aussi été mise en évidence dans un des onze échantillons à base de pommes de terre. L’environnement industriel semble favoriser davantage le développement de ce type de bactéries. Une caractérisation phénotypique des souches de B. cereus pseudo-thermotolérantes provenant de l’entreprise agro-alimentaire a permis de mettre en lumière un continuum dans leurs températures de croissance, allant jusqu’à 50°C. Parmi la collection, 24 souches ont ensuite fait l’objet d’une étude génétique approfondie. Au moins neuf profils RAPD et onze profils de grands plasmides ont ainsi été mis en évidence, attestant d’une grande diversité génétique au sein de la population de B. cereus pseudo-thermotolérantes. La cytotoxicité chez B. cytotoxicus est actuellement associée à la production de cytotoxine K-1. Dans le but d’approfondir la compréhension du rôle tenu par cette toxine, un mutant de B. cytotoxicus (E8.1) cytK-1-KO a été généré par transfert chromosomique via le plasmide pXO16, à partir d’une souche de B. cytotoxicus (E28.3) cytK-1-KO (précédemment obtenue au laboratoire). Une diminution considérable du caractère cytotoxique du mutant sur des lignées cellulaires, en comparaison avec celui de sa souche sauvage, a ensuite pu être démontrée, confirmant le rôle majeur du gène cytK-1 dans la cytotoxicité de B. cytotoxicus. Enfin, le plasmide pXO16 a également été transféré d’une souche de B. cytotoxicus (E28.3) vers une souche de B. cereus pseudo-thermotolérant (CMG8), attestant de la capacité des deux espèces thermotolérantes à s’échanger du matériel génétique.

Citations

• APA

Hennevaux de Fécher, A. (2021). Bacillus cytotoxicus & Bacillus cereus pseudo-thermotolérants : écologie, diversité et échanges génétiques.