Large-scale screening of a targeted Enterococcus faecalis mutant library identifies envelope fitness factors

Spread of antibiotic resistance among bacteria responsible for nosocomial and community-acquired infections urges for novel therapeutic or prophylactic targets and for innovative pathogen-specific antibacterial compounds. Major challenges are posed by opportunistic pathogens belonging to the low GC% gram-positive bacteria. Among those, Enterococcus faecalis is a leading cause of hospital-acquired infections associated with life-threatening issues and increased hospital costs. To better understand the molecular properties of enterococci that may be required for virulence, and that may explain the emergence of these bacteria in nosocomial infections, we performed the first large-scale functional analysis of E. faecalis V583, the first vancomycin-resistant isolate from a human bloodstream infection. E. faecalis V583 is within the high-risk clonal complex 2 group, which comprises mostly isolates derived from hospital infections worldwide. We conducted broad-range screenings of candidate genes likely involved in host adaptation (e.g., colonization and/or virulence). For this purpose, a library was constructed of targeted insertion mutations in 177 genes encoding putative surface or stress-response factors. Individual mutants were subsequently tested for their i) resistance to oxidative stress, ii) antibiotic resistance, iii) resistance to opsonophagocytosis, iv) adherence to the human colon carcinoma Caco-2 epithelial cells and v) virulence in a surrogate insect model. Our results identified a number of factors that are involved in the interaction between enterococci and their host environments. Their predicted functions highlight the importance of cell envelope glycopolymers in E. faecalis host adaptation. This study provides a valuable genetic database for understanding the steps leading E. faecalis to opportunistic virulence.

Unconjugated bile acids influence expression of circadian genes: a potential mechanism for microbe-host crosstalk

Disruptions to circadian rhythm in mice and humans have been associated with an increased risk of obesity and metabolic syndrome. The gut microbiota is known to be essential for the maintenance of circadian rhythm in the host suggesting a role for microbe-host interactions in the regulation of the peripheral circadian clock. Previous work suggested a role for gut bacterial bile salt hydrolase (BSH) activity in the regulation of host circadian gene expression. Here we demonstrate that unconjugated bile acids, known to be generated through the BSH activity of the gut microbiota, are potentially chronobiological regulators of host circadian gene expression. We utilised a synchronised Caco-2 epithelial colorectal cell model and demonstrated that unconjugated bile acids, but not the equivalent tauro-conjugated bile salts, enhance the expression levels of genes involved in circadian rhythm. In addition oral administration of mice with unconjugated bile acids significantly altered expression levels of circadian clock genes in the ileum and colon as well as the liver with significant changes to expression of hepatic regulators of circadian rhythm (including Dbp) and associated genes (Per2, Per3 and Cry2). The data demonstrate a potential mechanism for microbe-host crosstalk that significantly impacts upon host circadian gene expression. Disruptions to circadian rhythm in mice and humans have been associated with an increased risk of obesity and metabolic syndrome. The gut microbiota is known to be essential for the maintenance of circadian rhythm in the host suggesting a role for microbe-host interactions in the regulation of the peripheral circadian clock. Previous work suggested a role for gut bacterial bile salt hydrolase (BSH) activity in the regulation of host circadian gene expression. Here we demonstrate that unconjugated bile acids, known to be generated through the BSH activity of the gut microbiota, are potentially chronobiological regulators of host circadian gene expression. We utilised a synchronised Caco-2 epithelial colorectal cell model and demonstrated that unconjugated bile acids, but not the equivalent tauro-conjugated bile salts, enhance the expression levels of genes involved in circadian rhythm. In addition oral administration of mice with unconjugated bile acids significantly altered expression levels of circadian clock genes in the ileum and colon as well as the liver with significant changes to expression of hepatic regulators of circadian rhythm (including Dbp) and associated genes (Per2, Per3 and Cry2). The data demonstrate a potential mechanism for microbe-host crosstalk that significantly impacts upon host circadian gene expression.

Caractérisation des mécanismes moléculaires liés à p53 régulant l’expression du gène P2RY6.

Le récepteur P2Y[indice inférieur 6] est un récepteur couplé à une protéine G responsable de l’activation de nombreuses voies de signalisation. Dans l’épithélium du côlon, il participe au maintien de l’équilibre hydrique, mais il a été montré que le récepteur P2Y[indice inférieur 6] participait à l’aggravation des symptômes inflammatoires dans la maladie de Crohn ou dans la colite ulcéreuse. Les maladies inflammatoires de l’intestin sont des facteurs pouvant mener au cancer colorectal. En effet, il existe deux types de cancers colorectaux : le cancer sporadique et le cancer associé à la colite qui se différencient notamment par la séquence d’apparition de mutations génétiques. Par exemple, le gène TP53 est muté de façon tardive dans le cancer colorectal sporadique et muté de façon précoce dans le cancer associé à l’inflammation. Puisque le récepteur P2Y[indice inférieur 6] est impliqué dans la création d’un environnement pro-inflammatoire, nous nous sommes intéressés au rôle de p53 sur l’expression du gène P2RY[indice inférieur 6] et avons formulé l’hypothèse suivante : la présence de TP53 mutant va réguler de façon différentielle l’expression du gène P2RY[indice inférieur 6] dans le cancer colorectal. L’objectif général des travaux est le suivant : caractériser les mécanismes moléculaires liés à TP53 régulant l’expression du gène P2RY[indice inférieur 6] dans le cancer colorectal. Les objectifs spécifiques pour ce projet de recherche sont donc : (1) déterminer et caractériser les régions promotrices du gène P2RY[indice inférieur 6] dans les cellules épithéliales intestinales cancéreuses et (2) étudier l’effet de la protéine p53 de type sauvage ou mutée sur l’expression du récepteur P2Y[indice inférieur 6]. Le gène P2RY[indice inférieur 6] code pour 8 variants d’ARN messagers. Les variants 1, 2, 3, 5, 6, 7 et 8 codent pour l’isoforme 1 du récepteur P2Y[indice inférieur 6], forme connue du récepteur. Le variant 9 code pour l’isoforme 2, non caractérisée. Nos travaux ont permis de mettre en évidence l’existence de quatre régions promotrices potentielles du gène P2RY[indice inférieur 6] et la présence du variant 9, codant pour l’isoforme 2 du récepteur P2Y[indice inférieur 6] dans la lignée cellulaire Caco-2. Nous avons également montré que les formes normale et mutée de p53 régulent de façon différentielle l’expression du récepteur P2Y[indice inférieur 6]. Enfin, le rôle de l’isoforme 2 reste à étudier, mais les tests effectués suggèrent qu’elle est activable par l’UDP.

El gran caco : mi primer diccionario multimedia de inglés.

Material no publicado