Leclerc_Jean-Mathieu_2014_these

Université de Montréal
Rôle du régulateur Fur et des petits ARN non codants RfrA et
RfrB dans l’homéostasie du fer et la virulence de Salmonella
par
Jean-Mathieu Leclerc
Département de microbiologie, infectiologie et immunologie
Faculté de Médecine
Thèse présentée à la Faculté des études supérieures et postdoctorales
en vue de l’obtention du grade de Philosophiæ Doctor
en microbiologie et immunologie
Septembre, 2013
© Jean-Mathieu Leclerc, 2013

Université de Montréal
Faculté des études supérieures et postdoctorales
Cette thèse intitulée :
Rôle du régulateur Fur et des petits ARN non codants RfrA et RfrB dans l’homéostasie du fer
et la virulence de Salmonella
présentée par :
Jean-Mathieu Leclerc
a été évaluée par un jury composé des personnes suivantes :
Dr George Szatmari
Président-rapporteur
Dre France Daigle
Directeur de recherche
Dr Charles Dozois
Codirecteur de recherche
Dre Catherine Paradis-Bleau
Membre du jury
Dr Jonathan Perreault
Examinateur externe

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Résumé
La régulation de l’homéostasie du fer est cruciale chez les bactéries. Chez Salmonella,
l’expression des gènes d’acquisition et du métabolisme du fer au moment approprié est
importante pour sa survie et sa virulence. Cette régulation est effectuée par la protéine Fur et
les petits ARN non codants RfrA et RfrB. Le rôle de ces régulateurs est d’assurer que le
niveau de fer soit assez élevé pour la survie et le métabolisme de Salmonella, et assez faible
pour éviter l’effet toxique du fer en présence d’oxygène. Les connaissances concernant le rôle
de ces régulateurs ont été principalement obtenues par des études chez S. Typhimurium, un
sérovar généraliste causant une gastro-entérite chez les humains. Très peu d’informations sont
connues sur le rôle de ces régulateurs chez S. Typhi, un sérovar humain-spécifique
responsable de la fièvre typhoïde. Le but de cette étude était de déterminer les rôles de Fur,
RfrA et RfrB dans l’homéostasie du fer et la virulence de Salmonella, et de démontrer qu’ils
ont une implication distincte chez les sérovars Typhi et Typhimurium.
Premièrement, Fur, RfrA et RfrB régulent l’homéostasie du fer de Salmonella. Les
résultats de cette étude ont démontré que Fur est requis pour la résistance au stress oxydatif et
pour une croissance optimale dans différentes conditions in vitro. La sensibilité du mutant fur
est due à l’expression des petits ARN RfrA et RfrB, et cette sensibilité est beaucoup plus
importante chez S. Typhi que chez S. Typhimurium. Également, Fur inhibe la transcription des
gènes codant pour les sidérophores en conditions riches en fer, tandis que les petits ARN RfrA
et RfrB semblent être importants pour la production d’entérobactine et de salmochélines chez
S. Typhi lors de conditions pauvres en fer.
Ensuite, ces régulateurs affectent la virulence de Salmonella. Fur est important pour la
motilité de Salmonella, particulièrement chez S. Typhi. Fur est nécessaire pour l’invasion des
deux sérovars dans les cellules épithéliales, et pour l’entrée et la survie de S. Typhi dans les
macrophages. Chez S. Typhimurium, Fur ne semble pas impliqué dans l’interaction avec les
macrophages. De plus, les petits ARN RfrA et RfrB sont importants pour la multiplication
intracellulaire de Salmonella dans les macrophages pour les deux sérovars.