Highlighting amoeba genes involved in the interaction between free-living amoeba and intracellular bacteria

Mise en évidence de gènes d'amibes libres impliqués dans l'interaction avec des bactéries intracellulaires

Steven Rolland (1)

1 EBI [Poitiers] - Écologie et biologie des interactions

Free-living amoebae are protists who colonize natural and artificial environments. Some strains of the genus Acanthamoeba are human pathogens. In addition, in response to environmental stresses, amoebae can differentiate into a resistant form called cyst, protecting them from adverse conditions. Free-living amoebae are described as environmental reservoirs for many bacterial pathogens, such as Legionella pneumophila, a bacteria responsible for a serious form of pneumonia, called legionellosis. During this study, we were interested in the genes of A. castellanii that could be involved in amoebal physiology, especially encystment, and during interaction with L. pneumophila. For this purpose, several proteins of A. castellanii were selected from a proteomic analysis of L. pneumophila infected amoebae. The gene overexpression in the amoeba did not affect the intracellular growth of L. pneumophila. However, the overexpression of two of these genes partially inhibited the encystment process. One of them, the Erat protein, was analyzed in more details. It is an N-acetyltransferase-like of the GNAT family, has a potential prokaryotic origin, and its expression was strongly repressed during encystment. To conclude, this work led to the development of molecular tools on the A. castellanii model, as well as to improve knowledge on the amoebal physiology and in particular on the encystment process.

Les amibes libres sont des protistes qui colonisent des systèmes aqueux naturels ou artificiels. Certaines souches parmi le genre Acanthamoeba sont responsables de pathologie infectieuse chez l’Homme. Par ailleurs, en réponse à des stress environnementaux, les amibes se différencient en une forme de résistance appelée kyste, les protégeant ainsi contre les conditions de vie défavorable. Les amibes libres sont décrites comme des réservoirs environnementaux pour de nombreux pathogène de l’Homme, telle que la bactérie Legionella pneumophila, agent responsable d’une forme grave de pneumonie : la légionellose. Durant ma thèse, nous nous sommes intéressés aux gènes d’amibes libres pouvant être impliqués dans la biologie de l’amibe, notamment l’enkystement, et lors de l’interaction avec L. pneumophila. Pour cela, plusieurs protéines d’A. castellanii ont été sélectionnées à partir d’une analyse protéomique d’amibes infectées par cette bactérie. La surexpression de ces gènes dans l’amibe n’affecte pas la croissance intracellulaire de L. pneumophila. Cependant, la surexpression de deux de ces gènes inhibe partiellement le processus d’enkystement. L’une d’entre elles, la protéine Erat, a été analysée plus en détails. C’est une N-acétyltransferase-like de la famille des GNATs, d’origine possiblement procaryotique, et dont l’expression est fortement réprimée durant l’enkystement. L’ensemble de ces travaux a permis de développer des outils moléculaires sur le modèle A. castellanii, ainsi que d’améliorer la connaissance sur la physiologie de l’amibe et notamment sur le processus d’enkystement.

Mots clés: Acanthamoeba castellanii; Legionella pneumophila; Encystment; N-Acetyltransferase; Gnat

Mots clés: Acanthamoeba castellanii; Legionella pneumophila; Enkystement; N-Acétyltransferase; Gnat

Domaines: Biochimie, Biologie Moléculaire; Interactions entre organismes; Microbiologie et Parasitologie

Steven Rolland. Mise en évidence de gènes d'amibes libres impliqués dans l'interaction avec des bactéries intracellulaires. Biochimie, Biologie Moléculaire. Université de Poitiers, 2019. Français. ⟨NNT : 2019POIT2281⟩. ⟨tel-02618519⟩