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Caractérisation des gènes codant pour des déshalogénases réductrices chez Desulfitobacterium frappieri PCP-1.

Gauthier, Annie (2004). Caractérisation des gènes codant pour des déshalogénases réductrices chez Desulfitobacterium frappieri PCP-1. Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut National de la Recherche Scientifique, Maîtrise en microbiologie appliquée, 115 p.

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Résumé

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Le pentachlorophénol (PCP) figure parmi les composés les plus toxiques retrouvés dans l'environnement. Malheureusement, celui-ci est difficilement biodégradable et a tendance à s'accumuler dans 1'environnement. Desulfitobacterium frappieri PCP-1, une bactérie anaérobie stricte, est la seule souche bactérie1me connue à ce jour pouvant réduire le PCP jusqu'au 3-chlorophénol. Pour y parvenir, celle-ci utilise deux systèmes enzymatiques : le premier est responsable de la déshalogénation des composés chlorés en position ortho du cycle aromatique et le second en position para et meta. Au cours de ce projet de maîtrise, le gène codant pour la deuxième déshalogénase (frdAJ) ainsi qu'un gène codant au bon fonctionnement de celle-ci (frdBJ) ont été identifiés, clonés et séquencés. La séquence protéique du gène fi•dAJ s'apparente grandement à des tétrachloroéthylènes déshalogénases chez les souches D. fi•appieri TCEl, Desulfitobacterium sp. Y51, Desulfitobacterium sp. PCE-S et chez Dehalobacter restrictus. Ce gène a également été retrouvé chez les souches D. fi'appieri TCP-A et chez D. hafiziense DCB-2. Il a également été démontré que ce gène était transcrit lorsque les cultures de ces dernières souches avaient été mises en contact avec du 3,5-dichlorophénol (3,5-DCP) et avec du 2,4,6-trichlorophénol (2,4,6-TCP). Aucune transcription n'a pu être observée lorsque ces cultures n'étaient pas cultivées en présence de chlorophénol. La séquence du gène codant pour la première déshalogénase (crdAJ) avait déjà été identifiée auparavant. Au cours de ce projet, la présence de ce gène a été identifiée chez toutes les souches à l'étude, soit les souches D. frappieri DP7, TCP-A et TCE1, D. hafiziense DCB-2, Desulfitobacterium sp. PCE1, D. dehalogenans et D. chlororespirans. Il a été démontré par la technique de buvardage de type Northern que ce gène était transcrit de façon constitutive chez la souche PCP-1. Une étude de la transcription de ce gène a été effectuée chez les souches pouvant être amplifiées par la technique de RT- PCR, soit les souches PCP-1, DP7, TCEI et DCB-2. Les résultats ont démontré que chez toutes ces souches, à l 'exception de la souche DP7, le gène crdAJ était transcrit. Quatre autres gènes codants pour des déshalogénases hypothétiques, les gènes cprAJ, cprA2, cprA3 et cprA4 ont été investigués au cours de ce projet de maîtrise. Ces gènes ont tous été retrouvés chez la souche PCP-1, à 1 'exception du gène cprA1. Celui-ci semble être responsable de la déshalogénation du 3-chloro-4-hydroxyphényle acétate qui ne peut être réduit par la souche PCP-1. Ce gène a également été retrouvé chez les souches pouvant déshalogéner ce composé soit D. hafniense DCB-2, Desulfitobacterium sp. PCEI et chez D. dehalogenans. Par la technique de buvardage de type Southern, la plupart des trois autres gènes ont été retrouvés chez les sept autres souches de Desulfitobacterium à l'étude. Il a été possible d'étudier la transcription de ces gènes par la technique de RT-PCR chez les souches PCP-1, TCP-A ainsi que chez DCB-2. Les résultats ont démontré que ceux-ci étaient transcrits de façon constitutive, c'est-à-dire qu'ils étaient transcrits lorsque ces cultures étaient cultivées en absence de chlorophénol et également lorsqu'elles étaient mises en contact avec du 2,4,6-TCP et du 3,5-DCP. De plus, aucun transcrit du gène cprAJ n'a pu être observé par la technique de RT-PCR chez la souche DCB-2, qu'elle ait été cultivée avec du 2,4,6-TCP, du 3,5-DCP ou en absence de chlorophénol. Il a également été démontré que ce gène n'est pas transcrit chez Desulfitobacterium sp. PCEI ainsi que chez D. dehalogenans lorsque ces cultures n'avaient pas été induites par des chlorophénols.

Type de document: Mémoire
Directeur de mémoire/thèse: Villemur, Richard
Informations complémentaires: Résumé avec symboles
Mots-clés libres: deshalogenation ; deshalogenase ; pentachlorophenol ; pcp
Centre: Centre INRS-Institut Armand Frappier
Date de dépôt: 16 déc. 2013 19:38
Dernière modification: 16 déc. 2015 21:21
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/1680

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