Abstract FR:

Ce travail porte sur l'etude de la biosynthese de polymeres (exopolysaccharides, poly--hydroxybutyrate, -glucanes, glycogene) par un micro-organisme multiproductif : sinorhizobium meliloti. Tout d'abord, la production d'eps et de phb a ete caracterisee dans des milieux avec des apports azotes differents (extrait de levure, nitrate d'ammonium) ou carence en azote et a partir de deux sources carbonees : glucose ou fructose. La nature de la source carbonee et azotee affecte a la fois la croissance et la production des polymeres par les deux souches de s. Meliloti etudiees (m5n1 et su47). La croissance est plus importante sur fructose que sur glucose pour lequel une diminution du nombre de cellules viables est observee dans le milieu le plus riche en azote, du fait d'une acidification du milieu liee a la synthese d'acide gluconique. Le fructose favorise egalement plus la production des polymeres que le glucose, puisque la production est simultanee et regulee (indice de coproduction constant et proche de 1). Sur glucose une latence est observee dans la production de l'eps, du fait de l'oxydation extracellulaire du glucose en gluconate, qui limite l'entree du sucre dans la cellule et la formation de glucose-1-phosphate (precurseur de la synthese des polysaccharides). Afin d'evaluer qualitativement puis quantitativement les voies metaboliques impliquees dans la synthese des polysaccharides (eps et -glucanes) chez les cellules de s. Meliloti, la technique de spectroscopie de rmn du carbone 13 a ete utilisee, afin de pouvoir suivre en temps reel le devenir metabolique de substrats enrichis specifiquement sur un carbone donne (c1, c2 ou c6). Sur les spectres obtenus in vivo, les intermediaires metaboliques ne sont pas visibles, probablement du fait de la rapidite du metabolisme de ces cellules. En revanche, des enrichissements des polymeres sont observes soit dans la position initiale du substrat enrichi (polymerisation directe), soit dans d'autres positions carbonees (transferts isotopiques). Ces transferts sont l'illustration de la mise en jeu de sequences metaboliques dans lesquelles le substrat exogene est partiellement degrade puis les produits de degradation utilises pour la synthese des unites glycosyls. L'analyse des polysaccharides purifies permet de confirmer la presence d'une polymerisation directe a partir du substrat exogene, pour les deux sucres, mais egalement l'existence de transferts isotopiques. Ainsi, la presence d'une incorporation isotopique sur le c1 des residus glucosyls est observee a partir des substrats marques initialement sur le c6, indiquant ainsi l'existence d'un rearrangement moleculaire du squelette carbone de l'hexose avant polymerisation. Cependant, l'incorporation symetrique du marquage sur le c6 a partir de sucres marques sur le c1 est detecte uniquement avec le fructose. Ces resultats indiquent donc que la voie d'entner-doudoroff et la voie d'embden-meyerhof-parnas sont impliquees dans le catabolisme du fructose alors que seulement la premiere est mise en jeu dans le catabolisme du glucose. Des experiences realisees avec des substrats marques sur le c2 et le c1 soulignent la mise en uvre de la voie des pentoses-phosphate, avec notamment une activite du segment non oxydatif seul. L'evaluation de la part de chacune des voies du catabolisme des sucres impliquees dans la synthese de ces polymeres souligne l'importance des phenomenes de recyclage des hexoses-6-phosphate dans le metabolisme de ces deux sucres.