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Soutenance de thèse - M. Emmanuel GOZOUA (MAPIEM)



Le Bureau des Études Doctorales a le plaisir de vous informer que

Monsieur Emmanuel GOZOUA

Doctorant au laboratoire MAPIEM

en cotutelle avec l’Université Nangui Abrogoua d’Abidjan (Côte d’Ivoire)

[sous la direction de]

Monsieur Yves BLACHE, Professeur des Universités, Université de Toulon, directeur de thèse,

Et

Madame Rose A. KOFFI-NEVRY, Professeure, Université Nangui A. d’Abidjan, Co-directrice

Co-encadré par Madame Maëlle MOLMERET, Professeur des Universités, Université de Toulon,

soutiendra publiquement sa thèse en vue de l’obtention du

Doctorat en Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie Spécialité : Microbiologie / Biologie moléculaire

sur le thème suivant :

« Etude du quorum sensing des bactéries organisées en biofilm en vue de la mise en place de biocides non toxiques »

Mardi 04 juin 2019 à 10h00

à l’Université de Toulon – Campus de La Garde –bâtiment K – Amphi K-018

devant un jury composé de :

Résumé

Le biofouling est un phénomène invasif qui engendre des problèmes économiques et écologiques importants. Dans ce mode de vie privilégié, les micro-organismes communiquent grâce à un système de communication intra- et inter-espèces, voire inter-genre, appelé quorum sensing (QS). Le QS est basé sur les petites molécules diffusibles telles que les N-acyl homosérine lactones (AHL), et est donc impliqué dans de nombreux processus physiologiques, notamment la production de facteurs de virulence, l’émission de bioluminescence et la production de pigments. Dans une étude antérieure, le QS a été mis en évidence chez une bactérie marine dénommée Pseudoalteromonas ulvae TC14 isolée de la rade de Toulon. P. ulvae TC14 étant non seulement capable de produire un biofilm important et de la violacéine mais régulerait ces deux paramètres (biofilm et violacéine) par la détection d’AHLs exogènes car elle n’en produirait pas. Cette étude a consisté dans un premier temps à poursuivre la caractérisation du système QS chez P. ulvae TC14 par une étude moléculaire. Tout en vérifiant l’absence de synthase d’AHL (LuxI) et des gènes potentiels de l’auto-induction de type 2 (AI-2) chez P. ulvae TC14, la présence de huit séquences régulatrices luxR a pu être détectée et une évaluation de l’expression de ces séquences a été faite par technique RT q-PCR. Dans le but de déterminer l’impact de la modulation du QS sur l’adhésion et la formation du biofilm chez P. ulvae TC14 des molécules régulatrices du QS ont été testées en combinaison avec trois analogues synthétiques à effet antifouling. La restauration de l’adhésion et de la formation du biofilm par les molécules combinées a montré que la modulation du QS chez P. ulvae TC14 ne semble pas être la voie privilégiée pour l’inhibition du biofilm. Cependant l’évaluation d’autres cibles telles que la membrane bactérienne et les pompes d’efflux à travers des perméabilisants membranaires et les inhibiteurs de pompes d’efflux a montré un effet synergique sur l’adhésion et la formation du biofilm. Ainsi, la perméabilisation membranaire et l’inhibition des pompes d’efflux semblent être des meilleures voies de potentialisation de l’effet antifouling des analogues synthétiques.
Mots clés : Quorum sensing ; N-acyl homosérine lactone ; violacéine, modulation, biofilm, potentialisation

Quorum sensing study of bacteria organized in biofilm for the establishment of non-toxic biocide

Abstract

Biofouling is an invasive phenomenon that generates significant economic and ecological problems. In this privileged way of life, micro-organisms communicate through an intra- and inter-species communication system, or even inter-genera, called quorum sensing (QS). QS is based on small diffusible molecules such as N-acyl homoserine lactones (AHL), and is therefore involved in many physiological processes, including the production of virulence factors, bioluminescence emission and pigment production. In an earlier study, QS was found in a marine bacterium called Pseudoalteromonas ulvae TC14 isolated from the harbor of Toulon. P. ulvae TC14 is not only capable of producing a large biofilm and violacein but would regulate these two parameters (biofilm and violacein) by the detection of exogenous AHLs because it would not produce it. This study initially consisted in continuing the characterization of the QS system in P. ulvae TC14 by a molecular study. While verifying the absence of AHL synthase (LuxI) and potential genes for autoinduction type 2 (AI-2) in P. ulvae TC14, the presence of eight luxR regulatory sequences could be detected and an evaluation of the expression of these sequences was made by RT q-PCR technique. In order to determine the impact of QS modulation on biofilm adhesion and biofilm formation in P. ulvae TC14, QS regulatory molecules were tested in combination with three synthetic analogs with antifouling effect. The restoration of biofilm adhesion and formation by the combined molecules has shown that QS modulation in P. ulvae TC14 does not seem to be the preferred route for biofilm inhibition. However, evaluation of other targets such as bacterial membrane and efflux pumps through membrane permeabilizers and efflux pump inhibitors has shown a synergistic effect on adhesion and biofilm formation. Thus, membrane permeabilization and the inhibition of efflux pumps seem to be better ways of potentiating the antifouling effect of synthetic analogues.

Keywords : Quorum sensing ; N-acyl homoserine lactone ; violacein, modulation, biofilm, potentialization



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