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Étude de la stabilité de la voie catabolique du biphényle et des biphényles polychlorés de Comamonas testosteroni B-356

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Clayton, Lucie (1996). Étude de la stabilité de la voie catabolique du biphényle et des biphényles polychlorés de Comamonas testosteroni B-356 Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences expérimentales de la santé, 77 p.

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Résumé

Les biphényls polychlorés (BPC) sont des composés aromatiques portant des atomes de chlore et possédant des caractéristiques physico-chimiques qui ont grandement contribué à les rendre persistants dans l'environnement. Également, à l'instar de plusieurs composés xénobiotiques, ils sont sujets à la dégradation par les microorganismes. Comamonas testosteroni B-356 est une souche bactérienne capable de transformer les BPC en chlorobenzoates (CBA). Cette souche a été adaptée par transferts successifs de la souche sauvage sur les BPC, donnant lieu à l'obtention d'une souche possédant des capacités cataboliques accrues envers les BPC. Le projet décrit dans ce mémoire propose deux objectifs de recherche. Le premier visait à démontrer que la stabilité de la voie catabolique du BP était plus élevée chez la souche originale que chez la souche adaptée. Des essais préliminaires de mutations aux radiations ultraviolettes effectuées sur les deux souches allaient dans le sens de cette hypothèse. Par différents moyens (expositions aux radiations ultraviolettes, transposition) nous avons tenté d'obtenir des mutants de la souche originale incapables de croître sur le BP, pour en éprouver la stabilité. Aucune de ces deux techniques n'a généré les mutants escomptés suite à l'analyse de 3 500 et 10 000 colonies respectivement, confirmant que la voie catabolique du BP était très stable chez cette souche.

Par contre, la souche adaptée s'est montrée beaucoup moins stable. En effet, au moins un mutant incapable de croître sur le BP a été identifié sur 9 000 colonies analysées, qui provenaient d'une culture ayant été propagée sur le BP. D'autre part, contrairement à des observations faites chez d'autres souches microbiennes, le benzoate ne semble pas posséder la capacité de faire augmenter le taux de mutations spontanées chez C. testosteroni B-356 adaptée. Les essais de mutations effectuées avec les deux souches confirment donc que la voie catabolique. est plus stable chez la souche originale que chez la souche adaptée.

Le second objectif du projet visait à localiser les gènes spécifiant la dégradation des BPC chez la souche adaptée. Les capacités cataboliques accrues envers les BPC et la fréquence élevée de mutants incapables de croître sur le BP obtenus à partir de la souche adaptée constituaient des indices qui laissaient croire que chez cette souche, les gènes de dégradation étaient portés sur un plasmide. En utilisant différents protocoles de détection de plasmide de haut poids moléculaire, nous avons pu mettre en évidence que, contrairement à la souche originale, la souche adaptée possédait un plasmide, ce qui laissait croire que la formation du plasmide chez la souche adaptée avait eu lieu durant l'adaptation de la souche originale sur le BP par excision d'un fragment d'ADN chromosomique. Puis par hybridation du plasmide avec les sondes appropriées, nous avons démontré que la plupart des gènes de la voie catabolique du BP étaient présents sur le plasmide. Ainsi, les gènes bphA et bphG ont été utilisés pour fabriquer les sondes qui ont répondu positivement avec le plasmide pB-356-ad isolé de la souche adaptée. Les gènes bphA . (partiellement présent), E, F, B et C constituant un fragment de 4 kpb ont également servi pour la construction d'une sonde qui a hybridé avec le plasmide pB-356-ad. Malheureusement, pour des raisons inconnues, ce plasmide se digère difficilement (malgré les essais qui ont été tentés) et il n'a pas été possible-de déterminer si tout le fragment de 4 kpb se trouvait sur le plasmide.

Pour obtenir la confirmation que tous les gènes spécifiant la dégradation des BPC étaient portés par le plasmide pB-3S6-ad, nous avons procédé à la transformation d'un mutant de la souche adaptée, le mutant MS, négatif pour la croissance sur le BP suite à une exposition aux radiations ultraviolettes ayant occasionné la perte· du plasmide de dégradation. Suite à la transformation par le plasmide pB-356-ad, ce mutant a recouvré la capacité de croître sur le BP et la présence du plasmide chez le transformant a également été démontrée, confirmant que tous les gènes de dégradation étaient sur le plasmide pB-356-ad. L'étude des mutants de délétion a révélé que seul le mutant MS avait perdu le plasmide alors que les autres mutants n'avaient perdu qu'une partie de la voie catabolique du BP. D a été démontré que le mutant M3 avait conservé le gène bphC mais que son incapacité à croître sur le BP provenait de l'absence du gène bphG et d'une partie de la région en aniont des gènes bph. Également, les mutants M3 et M5 nous ont permis de · déterminer, suite aux essais enzymatiques réalisés, que le gène de la C2,30, impliquée dans le tronçon inférieur de la ·voie de dégradation, était localisé sur le chromosome et non sur le plasmide.

Selon toute vraisemblance. l'ensemble des résultats obtenus concernant la stabilité de la voie catabolique des BPC ainsi que la présence d'un plasmide chez la souche adaptée, laissent croire que l'instabilité de la voie catabolique chez cette souche est reliée à la présence du plasmide pB-356-ad.

Type de document: Thèse Mémoire
Directeur de mémoire/thèse: Sylvestre, Michel
Mots-clés libres: -
Centre: Centre INRS-Institut Armand Frappier
Date de dépôt: 30 avr. 2018 00:47
Dernière modification: 30 avr. 2018 00:47
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/6663

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