Le Bureau des Études Doctorales a le plaisir de vous informer que

Monsieur Mahmoud HAYEK

Doctorant au laboratoire MAPIEM
sous la direction de
Madame Maëlle MOLMERET, Professeur des Universités, Université de Toulon (France)
Et la codirection de
Monsieur Yves BLACHE, Professeur des Universités, Université de Toulon (France) soutiendra publiquement sa thèse en vue de l’obtention du Doctorat en Sciences de la Vie et de la Santé sur le thème suivant :

le Jeudi 17 mai 2018 à 14h00,

à l’Université de Toulon – Campus de La Garde – Bâtiment M– Amphi 001

devant un jury composé de :

• Mme Florence WISNIEWSKI-DYE, Professeure des universités, Université Lyon1, Rapporteur
• M. Vincent MEJEAN, Directeur de recherche, Aix Marseille Université, Rapporteur
• M. Alexis BAZIRE, Maître de conférences, Université de Bretagne Sud, Examinateur,
• Mme Maëlle MOLMERET, Professeure des universités, Université de Toulon, Directrice de thèse
• M. Yves BLACHE, Professeur des universités, Université de Toulon, Co-directeur de thèse
• Mme Claudine BARAQUET, Maître de conférences, Université de Toulon, Co-encadrante de thèse
• M. Ali ATOUI, Professeur des universités, Université de Beyrouth, (Liban), Invité

Résumés :

Le Quorum Sensing chez la bactérie marine Shewanella woodyi : Rôle dans l’émission de luminescence et dans la formation du biofilm

Le « quorum sensing » (QS) est un moyen de communication bactérienne impliquant des petites molécules appelées auto-inducteurs qui au-delà d’un certain seuil de concentration induisent une synchronisation de l’expression génétique au sein de la communauté bactérienne. Ce mécanisme est impliqué dans plusieurs processus bactériens tels que la luminescence, la formation du biofilm, ce qui en fait une cible privilégiée pour l’inhibition du biofilm bactérien nuisible aux activités humaines. Plusieurs systèmes QS ont été identifiés ; les plus étudiés sont le système AHL (acyl homoserine lactone) et le système AI2 (auto inducteur 2). L’objectif principal de cette thèse est de caractériser le(s) système(s) QS de Shewanella woodyi, une bactérie marine luminescente capable de coloniser rapidement une surface et de former un biofilm. L’utilisation de biosenseurs de référence et des expériences de LC-MS ont montré que S. woodyi synthétise la C8-HSL et l’AI2. La mutation des gènes impliqués dans la synthèse ou la détection des HSL abolit la luminescence mais n’affecte pas la formation du biofilm. De plus, le système AI2 ne semble pas impliqué dans la luminescence et la formation de biofilm de S. woodyi. L’absence d’un récepteur d’AI2 suggère que cette molécule n’a pas un rôle régulateur et qu’elle ne serait qu’un produit secondaire du métabolisme cellulaire. Ce travail a donc permis de caractériser les 2 principaux systèmes QS de S. woodyi et pourrait permettre d’en faire un nouveau biosenseur marin.

Mot clés : Quorum Sensing, Shewanella woodyi, AHL, AI2, luminescence, biofilm, bactérie biosenseur

Quorum Sensing in the marine bacterium Shewanella woodyi : Role in luminescence emission and biofilm formation

Quorum sensing (QS) is a bacterial communication system involving small molecules called autoinducers which above a threshold concentration, induce the synchronization of genes expression within the bacterial community. This mechanism is involved in several bacterial processes such as luminescence and biofilm formation, making it a preferred target for the inhibition of bacterial biofilm harmful to human activities. Several QS systems have been identified ; the most studied ones are the AHL system (acylhomoserine lactone) and the AI2 system (autoinducer 2). The main objective of this thesis is to characterize the QS system (s) of Shewanella woodyi, a luminescent marine bacterium able to rapidly colonize a surface and form a biofilm. The use of reference biosensors and LC-MS experiments have shown that S. woodyi synthesizes C8-HSL and AI2. The mutation of the genes involved in the synthesis or detection of HSL abolishes luminescence but does not affect the biofilm formation. Moreover, the AI2 system does not appear to be involved in the luminescence and biofilm formation of S. woodyi. The absence of an AI2 receptor suggests that this molecule does not have a regulatory role and that it is only a secondary product of cellular metabolism. This work has allowed the characterization of the 2 main QS systems of S. woodyi, which could make this strain a new marine biosensor.

Keywords : Quorum Sensing, Shewanella woodyi, AHL, AI2, luminescence, biofilm, bacterium biosensor