Les acteurs du 'quorum sensing' chez la bactérie phytopathogène à Gram négatif Erwinia chrysanthemi

E. chrysanthemi est une bactérie phytopathogène à Gram négatif. La synthèse des pectinases, ses principaux facteurs de virulence, est fortement induite en fin de phase exponentielle de croissance. Cette induction semble impliquer un système de régulation de type quorum sensing' (QS). Chez les bactéries à Gram négatif, le système de QS le plus répandu est celui répondant aux acyl-homosérine lactones (acyl-HSLs). Ce contrôle fait intervenir chez E. chrysanthemi un couple de protéines ExpI-ExpR homologues au couple LuxI/LuxR de la bactérie Vibrio fischeri, première bactérie chez laquelle le phénomène de QS a été découvert. Afin de comprendre le processus d'activation des régulateurs de type LuxR par les acyl-HSLs, nous avons engagé une étude structurale et fonctionnelle du régulateur ExpR. Cette étude a permis de montrer que : i) ExpR réprime directement l'expression de son propre gène ; ii) cette répression se fait par une inhibition de l'initiation de la transcription par l'ARN polymérase et est modulée par la présence du signal de QS, la 3-oxo-C6-HSL ; iii) la 3-oxo-C6-HSL provoque la dimérisation du domaine N-terminal de ExpR (ExpR-N). Des expériences de mutagénèse dirigée ont permis d'identifier des acides aminés du domaine N-terminal de ExpR impliqués dans la cascade de réarrangements structuraux induite par la fixation de la 3-oxo-C6-HSL jusqu'au domaine C-terminal de fixation à l'ADN. Une étude structurale de ExpR-N en complexe avec la 3-oxo-C6-HSL par cristallographie aux rayons X a été réalisée. Des cristaux diffractant à 3Å ont été obtenus. Cependant, nos tentatives pour résoudre le problème des phases n'ont pas abouti et la structure 3D de ExpR-N n'a pu être déterminée. Afin d'interférer dans le processus de QS, des analogues structuraux des acyl-HSLs ont été synthétisés. Les N-sulfonylhomosérine lactones et les urées dérivées de l'homosérine lactone se sont révélées être des inhibiteurs compétitifs du QS. Une deuxième partie de mon travail de thèse a consisté à caractériser les autres systèmes de QS présents chez E. chrysanthemi. L'analyse du génome de la souche d'E. chrysanthemi 3937 a révélé l'existence d'un deuxième régulateur de type LuxR, appelé CanR et la présence du gène luxS potentiellement responsable de la synthèse d'AI-2, un autre signal de QS retrouvé chez les bactéries. Les mutants canR et luxS ont donc été construits et caractérisés. Ainsi, E. chrysanthemi 3937 produit bien le signal AI-2 et celui-ci n'est pas détecté dans un mutant luxS. Bien qu'un retard dans l'apparition des symptômes a pu être observé dans un mutant luxS, la virulence ne semble pas significativement affectée par rapport à la souche sauvage, suggérant que le système de QS dépendant de AI-2 chez E. chrysanthemi ne régule pas de facteurs de virulence majeurs. Un mutant canR n'est pas affecté pour la synthèse de pectinases mais sa virulence est fortement réduite. L'analyse de fusions transcriptionnelles de plusieurs protéines extracellulaires d'E. chrysanthemi dans les mutants expI, expR, canR et dans le double mutant canR-expR a permis de montrer que la synthèse de la protéase PrtC, est diminuée à la fois dans un mutant expI et dans un mutant canRLYON1-BU.Sciences (692662101) / SudocSudocFranceF

Roa, T., Roa, M., Toloza, J. y Navas, L. (Coords.). (2017). Como el agua y el aceite. Conflictos socioambientales por la extracción petrolera. Bogotá D.C.: Centro Nacional Salud, Ambiente y Trabajo, CENSAT Agua Viva, 287 pp.

Como el agua y el aceite. Conflictos socioambientales por la extracción petrolera, es un documento coordinado por Tatiana Roa Avendaño, María Roa García, Jessica Toloza Chaparro y Luisa Navas Camacho, recoge 16 relatos de mujeres acerca de los conflictos socioambientales en cuatro zonas del país: el Piedemonte amazónico-orinocense, la cordillera Oriental, la zona Caribe y la cuenca del Magdalena.Como el agua y el aceite. Conflictos socioambientales por la extracción petrolera, es un documento coordinado por Tatiana Roa Avendaño, María Roa García, Jessica Toloza Chaparro y Luisa Navas Camacho, recoge 16 relatos de mujeres acerca de los conflictos socioambientales en cuatro zonas del país: el Piedemonte amazónico-orinocense, la cordillera Oriental, la zona Caribe y la cuenca del Magdalena

The conformations of MvaU-DNA at various protein concentrations in AFM imaging experiments.

<p>(A) Naked ΦX174 DNA adopting random coiled structure. (B–D) ΦX174 DNA complexed with 30 nM (B), 300 nM (C), and 3 µM (D) MvaU. Blue arrows in panel B indicate small uncoated DNA loops at the end of the DNA bridges. The orange arrows in panel D show large bridges formed through further association or compaction of thinner MvaU nucleoprotein filaments. (E–H) Line profiles of the loop end structures as indicated by the magenta and green lines in panel A–D. The surface area for all the images are 0.7 µm×0.7 µm.</p

The effect of variation in KCl concentration, pH, temperature, and MgCl₂ concentration on MvaU-DNA.

<p>The concentration of MvaU was fixed at 300 nM MvaU at all the conditions tested. (A) Lower KCl concentration results in larger hysteresis or DNA folding. The apparent DNA stiffening is largely unaffected in 50–200 mM KCl. (B) Lower pH value results in larger hysteresis or DNA folding, while the level of DNA stiffening is largely unaffected in the pH range tested. (C) Increase in temperature leads to larger hysteresis or DNA folding, while the level of DNA stiffening is largely unaffected in the temperature range tested. (D) In the presence of MgCl₂, DNA folding is promoted as indicated by increasing amount of hysteresis as the MgCl₂ concentration was increased. The level of DNA stiffening is largely unaffected by variation in MgCl₂ concentration.</p

Sequence alignment and predicted secondary structure of MvaT and MvaU.

<p>(A) The sequence alignment was done with ClustalW2 <a href="http://www.plosone.org/article/info:doi/10.1371/journal.pone.0112246#pone.0112246-Larkin1" target="_blank">[46]</a>, <a href="http://www.plosone.org/article/info:doi/10.1371/journal.pone.0112246#pone.0112246-Goujon1" target="_blank">[47]</a>, with 46% pairwise identity. An * (asterisk) indicates positions which have a single, fully conserved residue, a : (colon) indicates conservation between groups of strongly similar properties, and a . (period) indicates conservation between groups of weakly similar properties. (B) The secondary structures were predicted using a consensus prediction method <a href="http://www.plosone.org/article/info:doi/10.1371/journal.pone.0112246#pone.0112246-Combet1" target="_blank">[48]</a>. Blue vertical bars represent a-helix, red vertical bars represent extended strand, purple vertical bars represent random coil, and gray vertical bars represent ambiguous states.</p

The formation of MvaU nucleoprotein filament effectively blocks DNase1 access to DNA.

<p>Multiple tethers of λ-DNA were completely cleaved in the presence of 100 nM DNase1 after <5 minutes of incubation (black data). In contrast, ∼70% of DNA tethers remained uncut ∼1 hour after the mixture of MvaU/DNase1 was introduced (magenta data), or after the buffer was changed to those containing 100 nM DNase1 without free MvaU in solution (green data).</p

Single-molecule stretching experiments on MvaU-DNA.

<p>(A) In the presence of MvaU, the DNA was stiffened as indicated by higher extension compared to naked DNA at the same force. Along with DNA stiffening, increase in DNA folding at higher concentration was also observed, indicated by either hysteresis or DNA folding. The DNA folding at 600 nM MvaU occurred at higher force, and the force-increase scan was not recorded to prevent the DNA extension from dropping below the minimal measurable extension. (B) The time-course data of the stretching experiment in panel A, showing the dynamics of force-decrease that leads to progressive DNA folding, followed by force-increase that gradually unfold the MvaU-DNA.</p

PecS Is a Global Regulator of the Symptomatic Phase in the Phytopathogenic Bacterium Erwinia chrysanthemi 3937▿ †

Pathogenicity of the enterobacterium Erwinia chrysanthemi (Dickeya dadantii), the causative agent of soft-rot disease in many plants, is a complex process involving several factors whose production is subject to temporal regulation during infection. PecS is a transcriptional regulator that controls production of various virulence factors. Here, we used microarray analysis to define the PecS regulon and demonstrated that PecS notably regulates a wide range of genes that could be linked to pathogenicity and to a group of genes concerned with evading host defenses. Among the targets are the genes encoding plant cell wall-degrading enzymes and secretion systems and the genes involved in flagellar biosynthesis, biosurfactant production, and the oxidative stress response, as well as genes encoding toxin-like factors such as NipE and hemolysin-coregulated proteins. In vitro experiments demonstrated that PecS interacts with the regulatory regions of five new targets: an oxidative stress response gene (ahpC), a biosurfactant synthesis gene (rhlA), and genes encoding exported proteins related to other plant-associated bacterial proteins (nipE, virK, and avrL). The pecS mutant provokes symptoms more rapidly and with more efficiency than the wild-type strain, indicating that PecS plays a critical role in the switch from the asymptomatic phase to the symptomatic phase. Based on this, we propose that the temporal regulation of the different groups of genes required for the asymptomatic phase and the symptomatic phase is, in part, the result of a gradual modulation of PecS activity triggered during infection in response to changes in environmental conditions emerging from the interaction between both partners

Higher order oligomerization is required for H-NS family member MvaT to form gene-silencing nucleoprotein filament

10.1093/nar/gks669Nucleic Acids Research40188942-8952NARH