Protéome et lipidome de Pseudomonas aeruginosa PA14 cultivée en biofilm à l'interface air-liquide
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Abstract EN:
Pseudomonas aeruginosa biofilms are a major problem in public health. To date, most studies concerned biofilms formed at the solid-liquid interface (S-L). However, very few studies have examined the biofilm at the air-liquid interface (pellicle). The objective of this thesis was to characterize, by proteomic and lipidomic approaches P. Aeruginosa PA14 in pellicle growth mode. Firstly, we characterized the proteome of P. Aeruginosa in pellicle and compared to that of their counterparts in S-L biofilm and in planktonic. We have highlighted the dependence of bacterial proteome to the growth mode and the nature of the colonized interface. Growth in pellicle promotes upregulation of several virulence factors, whereas adaptation and protection against detrimental environmental conditions characterizes bacteria in S-L biofilm. Secondly, we showed that in the presence of tris (hydroxymethyl)aminomethane (Tris), P. Aeruginosa is able to synthesize new types of phospholipids in which the Tris is the alcohol function in the glycerophospholipid. The complexity of this new phospholipid composition reduces bacterial resistance to several antibiotics action. We also showed the production of glucosaminylphosphatidylglycerol by P. Aeruginosa. Finally, we showed an alteration of phospholipid composition during the transition from planktonic to pellicle lifestyle. This composition is dependent on the biofilm age.
Abstract FR:
La formation des biofilms par Pseudomonas aeruginosa représente un problème majeur de santé public. A ce jour, la plupart des études concernait les biofilms formés à l’interface solideliquide (S-L). Cependant, très peu d'études se sont intéressées aux biofilms à l’interface air-liquide (pellicule). L’objectif de ce travail de thèse était de caractériser, par approches protéomiques et lipidomiques le mode de développement en pellicule chez P. Aeruginosa PA14. Dans un premier temps, nous avons caractérisé le protéome de P. Aeruginosa en pellicule et l’avons comparé à celui de cette bactérie cultivée en biofilm S-L et en planctonique. Nous avons mis en évidence la dépendance du protéome bactérien au mode de croissance et à la nature de l’interface colonisée. La croissance en pellicule favorise la sur-régulation de plusieurs facteurs de virulence, tandis que l'adaptation et la protection contre les conditions environnementales défavorables caractérise les bactéries cultivées en biofilm S-L. Dans un second temps, nous avons montré qu’en présence de tris(hydroxyméthyl)aminométhane (Tris), P. Aeruginosa est capable de synthétiser de nouveaux types de phospholipides dans lesquels le Tris est la fonction alcool du glycérophospholipide. La complexité de cette nouvelle composition phospholipidique diminue la résistance bactérienne envers l’action de plusieurs antibiotiques. Nous avons également montré la production de glucosaminylphosphatidylglycerol par P. Aeruginosa. Enfin, nous avons montré une altération de la composition en phospholipides lors du passage du mode de vie planctonique au mode de vie pellicule, composition qui est dépendante de l’âge du biofilm.