Régulation métabolique et transcriptionnelle de l'autoacidification chez Lactococcus lactis

Abstract

De nombreuses souches de la bactérie lactique Lactococcus lactis, différentes par leur cinétique d'acidification,\ud sont utilisées comme levain dans l'industrie fromagère.\ud L'étude macro- et micro-cinétique comparative de plusieurs souches et conditions de culture, appuyée par une\ud analyse statistique des résultats, a permis de proposer des explications quant à l'hétérogénéité des\ud comportements acidifiants inter-souches. La croissance détermine la cinétique d'acidification, et deux\ud phénotypes nutritionnels peuvent être distingués dans le lait écrémé, liés au caractère protéolytique ou non des\ud souches. Néanmoins, pour les deux catégories de souches, la glycéraldéhyde-3-phosphate déshydrogénase\ud (GAPDH) est particulièrement importante dans le contrôle du flux glycolytique en phase de croissance, et la\ud phospho-fructokinase (PFK) et la phospho-glycérate kinase (PGK) le deviennent en phase de post-acidification.\ud En absence de limitation nutritionnelle et à pH libre, il semble qu'une concentration critique d'acide lactique soit\ud responsable de l'arrêt de croissance. Les données enzymatiques et énergétiques récoltées vont dans le sens d'une\ud inhibition du flux glycolytique par une faible valeur de pH interne en fin de post-acidification.\ud Pour la première fois, une analyse combinée du transcriptome et du métabolisme d'une souche laitière de\ud Lactococcus lactis ssp lactis biovar diacetylactis, a été réalisée dans des conditions similaires à celles\ud rencontrées au cours d'un procédé fromager, c'est-à-dire en lait écrémé, à pH libre, avec un refroidissement\ud contrôlé du milieu. Au cours de la phase de croissance, le contrôle du flux glycolytique est partagé entre\ud plusieurs enzymes, mais ce sont la PFK et certaines enzymes du métabolisme des phospho-glycérates qui sont\ud impliquées en post-acidification. Ces résultats sont renforcés par les données transcriptomiques, qui permettent\ud également de mettre en évidence des réponses spécifiques aux deux stress, ainsi que l'activation inattendue de\ud voies apparemment non liées aux stress