Etude du dialogue entre prophages et bactéries : rôle d'AppY, un régulateur bi-fonctionnel d'origine phagique dans la physiologie de l'hôte

L’intégration des génomes de phages au sein des génomes bactériens sous forme de prophages constitue un réservoir de gènes promouvant la diversité génétique des bactéries. Certains gènes de prophages peuvent être exprimés et conférer un avantage sélectif à leur hôte. Escherichia coli K-12 possède 9 prophages défectifs dont DLP12, qui code pour AppY, un régulateur transcriptionnel de la famille AraC/XylS. J’ai entrepris des études transcriptomiques pour définir le régulon d’AppY et comprendre l’implication de ce régulateur d’origine prophagique dans la physiologie bactérienne. Les données ont montré qu’AppY module l’expression de 200 gènes dont 13 sont sous son contrôle direct. L’étude détaillée de ces différentes cibles à montrer qu’AppY augmente la résistance au stress acide ainsi que la formation de biofilm et diminue la motilité bactérienne. Ce régulateur transcriptionnel d’origine prophagique confère donc un avantage adaptatif aux bactéries le possédant. En parallèle, j’ai découvert un nouveau rôle d’AppY, indépendant de sa fonction de régulateur transcriptionnel, dans la régulation du facteur sigma RpoS. Dans des conditions de croissance favorables, RpoS interagit avec la protéine adaptatrice RssB qui le conduit à la dégradation par la protéase ClpXP. AppY interagit directement avec RssB entrainant ainsi la stabilisation de RpoS et faisant d’AppY la première protéine d’origine phagique stabilisant ce facteur sigma. Le rôle central d’AppY, un régulateur d’origine phagique, dans le réseau de régulation bactérien montre l’importance d’étudier le dialogue génétique établi entre les prophages et les bactéries pour comprendre pleinement la physiologie bactérienne.