Mécanismes moléculaires impliqués dans la régulation de la réponse au stress chez Oenococcus oeni et évolution expérimentale
Institution:
Bourgogne Franche-ComtéDisciplines:
Directors:
Abstract EN:
Oenococcus oeni is the main bacterium responsible of malolactic fermentation in wine. This lactic acid bacteria grow in the stressful wine environment (high ethanol content, sulfites, low pH and low temperatures….). To maintain its cellular homeostasis, O. oeni has established mechanisms of resistance to its ecological niche. This research work focuses on the adaptative response of O. oeni to its environment and especially to acidity. Two approaches have been implemented (1) First, a targeted approach to characterize the molecular actors involved in regulating the general stress response. The RNA interference technique made possible the characterization of the repressor CtsR as well as two genes encoding proteins of the Clp-ATPAses family: ClpL1 and ClpL2. Inhibition of the expression of these two genes suggests that ClpL1 acts with an accessory protein to maintain CtsR under active conformation and that ClpL2 is involved in the repressor degradation by forming a proteolytic complex with the ClpP subunit. (2) The second approach of this work consists of a global approach using an experimental evolution process. Four clones of ATCC BAA-1163 strain were propagated for 20 months (approximately 550 generations) into an increasingly acidic environment (pH 5.3 to 2.9). Genomic sequencing of the 4 independent populations allowed the identification of five locus, systematic target of mutations (deletion, insertion, substitution), potentially implicated in the adaptation of O. oeni to the extreme acidity of its environment.
Abstract FR:
Oenococcus oeni est la bactérie principalement responsable de la fermentation malolactique des vins. Cette bactérie lactique subsiste dans un environnement soumis à de nombreux stress inhérents au vin (présence d’éthanol, de sulfites, faibles pH et températures…). Afin de maintenir son homéostasie, O. oeni a mis en place des mécanismes de résistance vis-à-vis de sa niche écologique. Ce travail de recherche porte sur l’étude de la réponse adaptative de O. oeni à son environnement et tout particulièrement à l’acidité. Deux approches ont été mises en oeuvre (1) Une première approche ciblée afin de caractériser les acteurs moléculaires impliqués dans la régulation de la réponse générale au stress. La technique d’ARN interférence a permis de caractériser in vivo le represseur CtsR ainsi que deux gènes codant des protéines de la famille des Clp-ATPAses : ClpL1 et ClpL2. L’inhibition de l’expression de ces deux gènes suggère que ClpL1 agit avec une protéine accessoire dans le but de maintenir CtsR sous conformation active et que ClpL2 est impliquée dans la dégradation du répresseur en formant un complexe protéolytique avec la sous-unité ClpP. (2) La deuxième approche de ces travaux, complémentaire, consiste en une approche globale par la mise en place d’un processus d’évolution expérimentale. Quatre clones de la souche ATCC BAA-1163 ont permis d’initer quatres populations indépendantes qui ont été propagées pendant 20 mois (environ 550 générations) dans un environnement de plus en plus acide (pH 5,3 à 2,9). Le séquençage génomique des 4 populations indépendantes a permis d’identifier cinq locus, cibles systématiques de mutations potentiellement impliqués dans l'adaptation de O. oeni à l'acidité extrême de son environnement.