Diversité génétique de Bacillus cytotoxicus

Details

Supervisors

Mahillon, Jacques

Faculty

Faculté des bioingénieurs

Degree label

Master [120] : bioingénieur en chimie et bioindustries

Abstract

Tout commença en France, en 1998, lorsqu’une toxi-infection alimentaire provoquée par une souche bactérienne particulièrement virulente causa le décès de trois personnes âgées. La purée de légumes incriminée fût analysée et une souche de Bacillus cereus s.l. produisant une toxine encore inconnue, la cytotoxine-K1, y a été retrouvée en grande quantité. Ce groupe de bactéries sporulantes et ubiquitaires est régulièrement associé à des TIAC impliquant des symptômes émétiques ou diarrhéiques, souvent dues à de mauvaises pratiques de conservation. Caractérisée par la présence du gène cytK1, cette espèce bactérienne a été renommée B. cytotoxicus en 2013. Elle est la représentante thermo- tolérante du groupe B. cereus et est suspectée de participer à l’apparition de symptômes diarrhéiques. A l’heure actuelle, elle est souvent associée à des matrices contenant de la pomme de terre, mais sa niche écologique dans l’environnement reste encore floue. Des analyses sur plusieurs souches ont montré que, bien qu’il s’agisse d’une espèce assez uniforme au niveau génomique, une certaine diversité existe, en particulier au niveau des plasmides. Un partenariat avec une firme du secteur agroalimentaire de la pomme de terre visait à établir quelles étaient les sources de contamination à B. cereus le long d’une ligne de production critique. Après échantillonnages et analyses de la ligne complète, il est ressorti que les pommes de terre constituaient un point d’entrée important de bactéries, mais qu’une gestion plus adéquate des eaux utilisées sur la ligne empêcherait que cette contamination n’atteigne l’ensemble de la ligne jusqu’au produit fini. La caractérisation génomique (RAPD et grands plasmides) d’une collection de 51 souches de B. cytotoxicus a abouti à une diversité importante reprenant trois profils RAPD et 12 profils plasmidiques (pour 25 souches testées). La caractérisation des souches provenant de la firme a suggéré qu’un profil était récurrent le long de la ligne de production et qu’il était principalement retrouvé dans les eaux, indiquant qu’elles constituent sans doute la principale source de contamination à surveiller pour diminuer drastiquement la charge bactérienne présente dans le produit fini. Une approche bio-informatique a aussi permis une analyse génomique de quatre souches choisies pour leur diversité. Tout d’abord la confrontation des données préalables obtenues par expérimentations avec celles du séquençage a soulevé quelques interrogations quant à la présence de dimères de plasmides ou de prophages dans les génomes. Le gène spécifique à l’espèce, cytK1, a été caractérisé et localisé révélant ainsi deux allèles possibles, déjà connus dans d’autres souches, sur le chromosome qui contient un exemplaire du gène. Finalement, la recherche de gènes de résistance aux antibiotiques a mis en évidence la présence de déterminants génétiques pour la fosfomycine chez trois souches, mais l’absence de gène de résistance aux ß-lactames, contrairement à ce qui est observé au sein du groupe B. cereus.