Scedosporium et son environnement, étude des mécanismes d'adaptation
| Titre | Scedosporium et son environnement, étude des mécanismes d'adaptation |
| Type | Thèse de doctorat |
| Auteurs | Poirier Wilfried |
| Directeurs | Giraud Sandrine, Ranque Stéphane, Delhaes Laurence, Martinez Angel T., Lemaire Christophe |
| Année | 2020 |
| URL | https://dune.univ-angers.fr/fichiers/19386/202014830/fichier/14830F.pdf |
| Mots-clés | Arsenal enzymatique, CRISPRBCas9, Ecologie, Lignine, Molécules aromatiques, scedosporium |
| Résumé | Les champignons du genre Scedosporium sont des champignons filamenteux saprophytes et pathogènes opportunistes pour l’Homme. Les niches naturelles et réservoirs de ces espèces constituent des sources potentielles de contamination humaine. Nous nous sommes donc, dans un premier temps, intéressés à la distribution de ces espèces dans les régions de deux grandes villes du Maroc (Rabat-Sale-Kenitra et Fez-Meknès). Nos résultats ont démontré une prédominance de S.- apiospermum (56%), suivie de S.- boydii (18%), S.- aurantiacum (17%) et S.- dehoogii (9%). Ces espèces se retrouvent dans des sols à pH neutre (7.0B7.6), riche en nutriments et présentant une teneur en phosphore comprise entre 200-300 ppm. Comme cela a déjà été décrit, ces champignons préfèrent les environnements anthropisés. Différentes études suggèrent un lien entre l’adaptation des champignons aux environnements pollués et leur capacité lignocellulolytique. Nous avons pu mettre en évidence que les espèces du genre Scedosporium sont capable de croître en utilisant les différents constituants de la lignocellulose comme seule source de carbone. Des analyses bio-informatiques associées à des tests enzymatiques et le suivi de l’expression génique par RT-qPCR suggèrent l’implication de quatre peroxydases et cinq oxydases dans les capacités de déstructuration de la lignine par les espèces Scedosporium. Dans l’environnement, la dégradation extracellulaire oxydative et les étapes suivantes du catabolisme de la lignine convergent sur un nombre limité de molécules monoaromatiques conservés : le catéchol, le protocatéchuate, l’hydroxyquinol et le gentisate. L’identification de dioxygénases clivantes spécifiques au sein du génome des Scedosporium a permis la caractérisation des clusters de gènes dégradant ces molécules centrales. Enfin, des résultats expérimentaux ont démontré l’induction des gènes du cluster du gentisate en présence de cette dernière molécule et de la lignine. Les dioxygénases jouant un rôle clé, elles constituent la cible privilégiée pour des expériences d’invalidation de gènes conduisant à l’inhibition de ces voies de dégradation. Dans ce but, nous avons développé et adapté la technologie CRISPR-Cas9 sur les champignons du genre Scedosporium. |
| Résumé en anglais | Scedosporium are saprophyte fungi and human opportunistic pathogen. Natural niches and reservoirs of these species are potential sources of human contamination. Firstly, we studied the distribution of the different Scedosporium species in the regions of two large cities of Morocco (Rabat-Sale Kenitra and Fez-Meknes). Our results demonstrated a predominance of S.- apiospermum (56%), followed byS.- boydii (18%), S.-aurantiacum (17%) and S.-dehoogii (9%). These species preferred a soil with neutral pH (7.0B7.6), rich in nutrients and exhibing a phosphorus content between 200-300 ppm. As previously reported, these fungi were mainly found in anthropized environments. Various studies suggest a link between the fungal adaptation to polluted environments and their lignolytic abilities. We evidenced that Scedosporium species were able to grow using the lignocellulose components as carbon source. Bioinformatic analysis correlated with enzymatic assays and analysis of relative gene expression by!RT-qPCR suggested the involvement of four peroxidases and five oxidases in lignin destructurating by Scedosporium. In nature, extracellular oxidative degradation and the following steps of lignin degradation channeled into few monocyclic conserved intermediates : catechol, protocatechuate, hydroxyquinol and gentisate. Identification of ring-cleavage dioxygenases in Scedosporium genome highlighted cluster organization of the main catabolism pathways of aromatic compounds. Finally, experimental results demonstrated the induction of gentisate cluster genes in the presence of this last molecule and lignin. Since dioxygenases play a key role, they appear as interesting target for gene invalidation experiments leading to the inhibition of these degradation pathways. In this way, we have developed and adapted the CRISPR-Cas9 technology on Scedosporium. |
| Langue de rédaction | Français |
| Diplôme | Thèse de doctorat |
| Date de soutenance | 2020-11-17 |
| Editeur | Université d'Angers |
| Place Published | Angers |
| Libellé UFR | Collège doctoral |
| personnalisé5 | École doctorale Biologie-Santé (Rennes) |
| personnalisé6 | Groupe d'Étude des Interactions Hôte-Pathogène / GEIHP |
| personnalisé7 | Microbiologie, Virologie, Parasitologie |