Caractérisation d'une protéine hypothétique chez Neisseria meningitidis ; un régulateur important de la compétence naturelle

Chenal, Martin (2019). Caractérisation d'une protéine hypothétique chez Neisseria meningitidis ; un régulateur important de la compétence naturelle Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences expérimentales de la santé, 80 p.

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Résumé

Le genre bactérien Neisseria exhibe plusieurs caractéristiques qui témoignent d’une évolution unique. Entre autres, plusieurs morphologies cellulaires y sont retrouvées, chose rare chez les procaryotes. De plus, ces bactéries sont naturellement compétentes : elles peuvent capter de l’ADN de leur environnement et l’intégrer à leur propre génome. Les Neisseria comprennent deux espèces pathogènes chez l’Homme, N. gonorrhoeae qui cause la gonorrhée, et N. meningitidis, responsable de septicémies et de la méningite bactérienne. Habituellement commensale du nasopharynx, la transition de N. meningitidis d’un stade asymptomatique à un stade virulent n’est pas bien comprise. Nous avons mis en évidence dans le génome de cette espèce une courte séquence répétée plusieurs centaines de fois. Celle-ci s’amasse de façon intrigante autour de plusieurs gènes importants, lui suggérant un rôle régulateur. Nos analyses indiquent qu’elle est fortement associée à un gène codant pour une protéine hypothétique que nous avons appelée GspA. Nous démontrons ici que cette protéine est une nickase, soit une endonucléase clivant un seul brin d’ADN, qui régule négativement la compétence naturelle de N. meningitidis. Cette protéine, en plus de présenter un fort potentiel biotechnologique, pourrait donc être cruciale à l’évolution de ce pathogène via la régulation des transferts horizontaux de gènes.

The bacterial genus Neisseria exhibits several characteristics that indicate a unique evolution. Among other things, it harbours different cell shapes, a scarce trait in prokaryotes. Also, these bacteria are naturally competent; they can acquire DNA from their environment and integrate it into their genome. Two Neisseria species are human pathogens; N. gonorrhoeae which is responsible for gonorrhea, and N. meningitidis which causes sepsis and bacterial meningitis. Usually asymptomatic in the nasopharynx, the transition of N. meningitidis from a commensal state to a virulent state is not fully understood. We have identified in the genome of this species a small sequence that is repeated several hundred times. Its intriguing distribution in clusters around several important genes suggests it has an important regulatory or evolutionary function. Our analyses show that this sequence is strongly associated with a gene encoding a hypothetical protein that we called GspA. We demonstrate here that GspA is a nicking endonuclease that cuts a single strand of double-stranded DNA, and also negatively regulates the natural competence of N. meningitidis. In addition to its strong biotechnology potential, this protein might be crucial to the evolution of this pathogen by regulating horizontal gene transfers.

Type de document:	Thèse Mémoire
Directeur de mémoire/thèse:	Veyrier, Frédéric
Mots-clés libres:	Microbiologie ; Bactériologie ; Évolution ; Génétique ; Neisseria ; Méningite; Microbiology ; Bacteriology ; Genetics ; Meningitis
Centre:	Centre INRS-Institut Armand Frappier
Date de dépôt:	18 juill. 2023 13:53
Dernière modification:	18 juill. 2023 13:53
URI:	https://espace.inrs.ca/id/eprint/13319

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