GENETIQUE DES BACTERIES IMMOBILISEES Responsable : Saulius Kulakauskas

THEMATIQUE, PROJETS

• Objectifs

 

Nos axes de recherche portent sur l'étude des facteurs bactériens impliqués dans la formation de communautés bactériennes immobilisées, de biofilms et dans les processus d'adhésion. Nos travaux concernant les communautés bactériennes immobilisées présentent un intérêt majeur pour l'industrie laitière.  

En effet, les bactéries utilisées par cette industrie évoluent essentiellement sous forme immobilisée dans du lait coagulé ne permettant pas aux bactéries en croissance des déplacements libres. L'intérêt que nous portons aux biofilms tient également au fait particulier qu'ils impliquent une immobilisation bactérienne.

Nos travaux précédents nous ont permis de concentrer nos recherches sur deux types particuliers d'immobilisation :

1. formation des   chaînes bactériennes
   
2. immobilisation des bactéries dans la matrice extracellulaire.

Dans les conditions naturelles, le polymère organique qui maintient les cellules en contact les unes avec les autres au sein du biofilm est un exopolysaccharide (EPS). Nous imitons la croissance bactérienne en biofilm en immobilisant les bactéries dans un milieu semi-liquide qui contient une faible concentration en agar, un polysaccharide.

Dans ce cas, la densité du milieu contraint les bactéries à croître au contact les unes des autres. De ce point de vue, le milieu semi-liquide peut être considéré comme une modélisation d'un lait coagulant ou d'un yaourt.

L'immobilisation des bactéries dans la plupart des cas est définie par la structure et les propriétés physico-chimiques de la surface cellulaire. Ces caractéristiques dépendent de la composition de la paroi. La surface cellulaire des lactocoques, bactéries les plus utilisées dans le domaine laitier, est composée de PG au sein duquel sont insérés des protéines, des acides teichoïques et des polysaccharides.

Pour cette raison, nous étudions également les molécules de surface. Nous avons adopté une approche génétique : isolement de différents mutants de la paroi cellulaire des lactocoques et caractérisation de leur capacité à sédimenter, à adhérer sur des surfaces solides et comportement dans un milieu semi-liquide, le milieu modèle d'immobilisation.

Notre travail est ainsi centré sur l'analyse biochimique, génétique et physico-chimique des surfaces des mutants des parois cellulaires dont les propriétés d'adhésion et de sédimentation sont altérées. Nos travaux se sont orientés vers quatre directions principales.

• En premier lieu , nous avons étudié si des protéines attachées covalemment à la paroi cellulaire possèdent la capacité de modifier la structure et   les propriétés adhésives de la paroi cellulaire.

•  Deuxièmement, nous avons étudié le rôle de la structure des PG dans l'adhésion et la sédimentation. La structure des PG peut être altérée par l'activité de PG-hydrolases intracellulaires ou par l'inactivation des gènes codant pour les enzymes de synthèse et de « décoration » des PG.

• Troisièmement , nous avons étudié le rôle des polysaccharides sécretés ou capsulaires dans la croissance immobilisée des bactéries.

• Enfin, le quatrième aspect abordé concerne l'étude des interactions des bactéries appartenant à des groupes phylogénétiques distincts au sein de cultures mixtes, qui permettent à des bactéries de modifier la croissance en conditions d'immobilisation.
  

La base appliquée de nos travaux reste l'étude des potentialités des BL à former ces biofilms « positifs ». La présence de biofilms protecteurs sur les surfaces peut modifier les propriétés physico-chimiques des substrats, avec pour conséquence positive une altération de l'adhésion de micro-organismes planctoniques indésirables entrant à leur contact.