Mise en évidence d’un nouveau polysaccharide chez la bactérie Myxococcus xanthus

Saidi, Fares (2020). Mise en évidence d’un nouveau polysaccharide chez la bactérie Myxococcus xanthus Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en microbiologie appliquée, 70 p.

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Résumé

La multicellularité — caractérisée par la différenciation des fonctions physiologiques à travers une population de cellules contiguës — est le point évolutif chez les organismes ayant permis l’apparition d’une grande complexité ainsi que la colonisation de la vie et son adaptation dans une multitude de conditions et de lieux. Très présent chez les Eucaryotes (omniprésent chez les métazoaires), la multicellularité est présente chez les procaryotes comme certaines bactéries ayant la capacité de former des corps complexes pour s’adapter à des conditions environnementales difficiles. Une bactérie modèle concernant la multicellularité bactérienne est Myxococcus xanthus, bactérie Gram-négatif appartenant à la famille des δ-proteobactéries. En plus d’un cycle de vie végétatif où une cellule donne deux cellules, en condition de carences nutritives, M. xanthus forme une structure multicellulaire complexe appelée corps fructifères pour résister à cette carence. Cette structure est formée de trois populations différenciées issues de la même population. Pour que cette multicellularité ait lieu, M. xanthus a besoin de différents polysaccharides intervenant dans divers processus physiologiques. Ces polysaccharides sont principalement produits par des voies Wzx/Wzy-dépendantes, qui sont multiples chez M. xanthus. La première produit le polysaccharide formant le manteau des spores. La seconde produit l’exopolysaccharide indispensable à la motilité dépendante du pilus de type IV (T4P). Je montre ici qu’une nouvelle et troisième voie Wzx/Wzy-dépendantes semble produire un nouveau polysaccharide de fonction inconnue, mais affectant le développement de M. xanthus différemment par rapport aux deux polymères déjà mentionnés. Ce nouveau polysaccharide putatif affecte l’organisation macroscopique des colonies de M. xanthus, la motilité de type « gliding », et celle dépendante du T4P. Il possède aussi un effet sur la surface des cellules. Finalement, ce nouveau polysaccharide putatif possède une propriété émulsifiante. Ces travaux ont permis de caractériser un nouveau polysaccharide putatif et de comprendre l’implication des divers polysaccharides sécrétés dans l’avènement de structures complexes chez les bactéries.

Multicellularity — characterized by the differentiation of physiological functions across a contiguous cell population — is an evolutionary phenomenon that has contributed to the development of biological complexity, allowing for the establishment of life and its adaptation in a multitude of niches. Common in eukaryotes (ubiquitous in metazoans), multicellularity is also present in prokaryotes, such as in certain bacteria that have acquired the ability to form complex structures in order to adapt to less optimal environmental conditions. The model organism for studying bacterial multicellularity is Gram-negative Myxococcus xanthus, a member of the δ-proteobacterial family. In addition to a vegetative life cycle where one cell divides to yield two cells, after starvation, M. xanthus has the ability to form complex multicellular structures called fruiting bodies to resist this deficiency. This structure is composed of three differentiated populations originating from the same initial population. To mediate this multicellularity, M. xanthus produces various polysaccharides required for its complex physiology. These polysaccharides are produced by Wzx/Wzy-dependent pathways, of which there are several in M. xanthus. The first is responsible for synthesizing the spore coat, while the second produces an exopolysaccharide essential for type IV pilus-dependent motility of M. xanthus groups. Herein, I provide evidence for a new and third Wzx/Wzy-dependent pathway in M. xanthus that produces a new putative polysaccharide with an unknown function. This new putative polysaccharide affects the development of M. xanthus in a different way than the two sugar polymers already mentioned. This new putative polysaccharide affects the macroscopic organization of M. xanthus colonies as well as single-cell gliding and type IV pilus-dependent motilities. It also has an effect on the M. xanthus cell surface. Finally, this new putative polysaccharide displays an emulsifying property. This work has allowed me to characterize a new putative polysaccharide and to understand the involvement of various secreted polysaccharides in the development of complex structures in bacteria.

Type de document:	Thèse Mémoire
Directeur de mémoire/thèse:	Islam, Salim Timo
Mots-clés libres:	-
Centre:	Centre INRS-Institut Armand Frappier
Date de dépôt:	08 janv. 2024 20:13
Dernière modification:	08 janv. 2024 20:13
URI:	https://espace.inrs.ca/id/eprint/11200

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