«Un changement de la température du corps humain (37°C) reprogramme rapidement de multiples réponses adaptatives chez Escherichia coli qui faciliteraient la survie et la colonisation de la niche», source Journal of Bacteriology. L’article est est dispobible en accès libre.
Résumé
L'un
des premiers signaux environnementaux détectés par un microbe
lorsqu'il pénètre dans un hôte humain est une augmentation de la
température de
37°C. Dans cette analyse dynamique du
temps,
nous démontrons que cette transition environnementale signale
rapidement une multitude de changements d'expression génique chez
Escherichia
coli.
Des
bactéries cultivées à 23°C dans des conditions aérobies ont été
déplacées à 37°C, et l'expression de l'ARNm a été mesurée à
des moments après le passage à 37°C (t = 0,5, 1 et 4 h). La
première heure est caractérisée par un passage transitoire aux
stratégies de respiration anaérobie et aux réponses au stress, en
particulier la résistance aux acides, indiquant que la température
sert de signal sentinelle pour prédire et se préparer à diverses
niches au sein de l'hôte. Il a été démontré que les effets de la
température sur un sous-ensemble de gènes de réponse au stress
étaient médiés par RpoS
et directement corrélés avec les niveaux de RpoS,
DsrA
et
RprA,
et une résistance accrue aux acides a été observée, qui dépendait
de la croissance à 23°C et du
RpoS.
En 4h, l'expression des gènes s'est déplacée vers les voies de
respiration aérobie et les réponses au stress ont diminué,
associées à une augmentation des gènes associés à la biosynthèse
(acides aminés et nucléotides), à l'absorption du fer et à la
défense de l'hôte. ompT,
un gène qui confère une résistance aux peptides antimicrobiens,
était hautement thermorégulé, avec un motif conservé dans les
souches de
E.
coli
entéropathogènes et uropathogènes. Une diminution immédiate de
l'expression du gène curli
concomitante à une augmentation de l'expression du gène flagellaire
implique la température dans cette décision de développement.
Ensemble, nos études démontrent que la température signale une
reprogrammation de l'expression génique immédiatement après une
augmentation qui peut prédire, préparer et favoriser la survie de
la bactérie au sein de l'hôte.
Importance
En
tant que l'un des premiers signaux détectés par le microbe lors de
son entrée dans un hôte humain, comprendre comment les bactéries
comme E.
coli
modulent l'expression des gènes en réponse à la température
améliore notre compréhension de la façon dont les bactéries
initient immédiatement des réponses bénéfiques pour la survie et
la colonisation. Pour les pathogènes, la compréhension des
différentes voies de régulation thermique pourrait fournir des
cibles précieuses pour les médicaments chimiothérapeutiques
anti-infectieux ou les mesures de désinfection. De plus, nos données
fournissent un examen dynamique de la réponse au stress RpoS,
fournissant un support à l'échelle du génome pour la façon dont
la température affecte RpoS
par le biais de changements dans la stabilité de
RpoS
et la modulation par de petits ARN régulateurs.
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