Institut de Génétique et Microbiologie
UMR 8621

Contact : Marie-Joëlle VIROLLE

Chercheur CNRS - Responsable d’équipe Equipe : Métabolisme Energétique des Streptomyces Tél : 01 69 15 46 42 Email : marie-joelle.virolle(AT)igmors.u-psud.fr Bât. 400, pièce n°110

Membres actuels

Marie-Joëlle VIROLLE, Directeur de Recherche, CNRS
Catherine ESNAULT, Maître de Conférences, Université Paris VI
Thierry DULERMO, Post-Doctorant
Ines BOUKHRIS, Doctorante en co-tutelle

Thèmes de Recherche

Les Streptomyces sont des bactéries filamenteuses à Gram + vivant dans les couches superficielles du sol où elles contribuent à la dégradation des composés organiques et donc à la nutrition des plantes et à leur protection contre différents agents phytopathogènes. Ces bactéries produisent de nombreux métabolites dits « secondaires » ayant des structures chimiques et des activités biologiques très variées, souvent utiles à la santé humaine (anti-bactériens, anti-cancéreux, immunosupresseurs, anti-inflammatoires etc…) ou à l’agriculture (anti-fongique, anti-parasite, herbicide etc…). Ces molécules sont synthétisées durant les périodes de croissance faible ou nulle et leur synthèse seraient déclenchée par des carences nutritionnelles, notamment en phosphate. Les précurseurs servant à la biosynthèse de ces molécules sont issus du métabolisme primaire (sucres, acides aminés, nucléosides, acides gras courts etc…). Ces précurseurs sont modifiés puis assemblés par de larges complexes enzymatiques multi-fonctionnels (PKS, NRPS…) codés par des gènes généralement groupés en « clusters ». L’expression de ces gènes est coordonnée par des régulateurs spécifiques, positifs ou négatifs, liés à la voie. Cependant, les réseaux de régulation allant de la « perception » d’un signal de limitation nutritionnelle à l’induction de la transcription des gènes des voies de biosynthèse sont encore mal connus. De nombreux travaux ont été réalisés mais le savoir demeure fragmenté et une compréhension systémique de la régulation de la biosynthèse d’antibiotiques en relation avec celle du métabolisme primaire reste à émerger, chez Streptomyces, bactérie d’intérêt industriel.

Notre groupe a contribué à l’élaboration de cette compréhension systémique notamment via l’étude du mutant ppk) de Streptomyces lividans, qui sur-produit les antibiotiques alors que la souche sauvage ne les produit que très faiblement. Différentes approches expérimentales (physiologie, microscopie électronique, transcriptomique, protéomique…) utilisées pour l’étude comparative de la souche sauvage de S. lividans et de son mutant ppk) ainsi que de S. coelicolor (espèces fortement productrices d’antibiotiques) nous ont permis d’élaborer une nouvelle vision de la régulation de la biosynthèse d’antibiotiques et des liens existant entre métabolisme primaire et secondaire (lien).

Par ailleurs, nous avons caractérisé un régulateur de la famille TetR dont la sur-expression éteint complètement la production d’antibiotiques de S. coelicolor et du mutant ppk de S. lividans (lien), confirmant l’importance des régulateurs de la famille TetR dans la régulation de la production d’antibiotiques.

Nous avons également mis en évidence un pattern de résistance inattendu à la néomycine conféré par le gène aphII souvent utilisé comme système rapporteur chez Streptomyces (lien).

Par ailleurs, en collaboration avec un laboratoire de l’Université de Marrakech (Maroc) nous avons exploré le rôle que pourraient jouer certains Streptomyces dans la protection et la nutrition phosphatée des plantes de grande culture (lien).

Enfin, en collaboration avec un laboratoire du Centre de Biotechnologie de Sfax (Tunisie) nous étudions la régulation de l’expression d’enzymes de type phytase (intérêt biotechnologique pour la nutrition d’animaux mono-gastriques) chez différentes espèces de Streptomyces.

 En savoir plus sur nos thématiques

Publications récentes

• N. Seghezzi, P. Amar, B. Koebmann, P. R. Jensen, and M.-J. Virolle (2011) "The construction of a library of synthetic promoters revealed some specific features of strong Streptomyces promoters." Appl Microbiol Biotechnol. 90(2):615-23.

• Hanane Hamdali, Marie-Joelle Virolle, Mathias von Jan, Catrin Spröer, Hans-Peter Klenk, and Yedir Ouhdouch (2011) Streptomyces youssoufiensis sp. nov., isolated from a Moroccan phosphate mine. Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 61:1104-1108.

• Xu D, Seghezzi N, Esnault C, Virolle MJ. (2010) The Over-expression of a Transcriptional Regulator of the TetR family Represses Antibiotic production and Sporulation in Streptomyces coelicolor. Appl Environ Microbiol. 76(23):7741-53.