Computational studies on histidine kinase protein BaeS to target multidrug-resistant Salmonella

Multidrug-resistant Salmonella serovars have been a recent concern in curing infectious diseases like typhoid. Salmonella BaeS and BaeR are the two-component system (TCS) that signal transduction proteins found to play an important role in its multidrug resistance. A canonical TCS comprises a histidine kinase (HK) and its cognate partner response regulator (RR). The general approaches for therapeutic targeting are either the catalytic ATP-binding domain or the dimerization domain HisKA (DHp) of the HK, and in some cases, the receiver or the regulatory domain of the RR proteins. Earlier efforts of identifying novel drugs targeting the signal transduction protein have not been quite successful, as it shares similar ATP-binding domain with the key house keeping gene products of the mammalian GHL family. However, targeting the dimerization domain of HisKA through which the signals are received from the RR can be a better approach. In this article, we show stepwise procedure to specifically identify the key interacting residues involved in the dimerization with the RR along with effective targeting by ligands screened from the public database. We have found a few inhibitors which target effectively the important residues for the dimerization activity. Our results suggest a plausible de novo design of better DHp domain inhibitors.

Salmonella methylglyoxal detoxification by STM3117-encoded lactoylglutathione lyase affects virulence in coordination with Salmonella pathogenicity island 2 and phagosomal acidification

Intracellular pathogens such as Salmonella enterica serovar Typhimurium (S. Typhimurium) manipulate their host cells through the interplay of various virulence factors. A multitude of such virulence factors are encoded on the genome of S. Typhimurium and are usually organized in pathogenicity islands. The virulence-associated genomic stretch of STM3117-3120 has structural features of pathogenicity islands and is present exclusively in non-typhoidal serovars of Salmonella. It encodes metabolic enzymes predicted to be involved in methylglyoxal metabolism. STM3117-encoded lactoylglutathione lyase significantly impacts the proliferation of intracellular Salmonella. The deletion mutant of STM3117 (Delta lgl) fails to grow in epithelial cells but hyper-replicates in macrophages. This difference in proliferation outcome was the consequence of failure to detoxify methylglyoxal by Delta lgl, which was also reflected in the form of oxidative DNA damage and upregulation of kefB in the mutant. Within macrophages, the toxicity of methylglyoxal adducts elicits the potassium efflux channel (KefB) in the mutant which subsequently modulates the acidification of mutant-containing vacuoles (MCVs). The perturbation in the pH of the MCV milieu and bacterial cytosol enhances the Salmonella pathogenicity island 2 translocation in Delta lgl, increasing its net growth within macrophages. In epithelial cells, however, the maturation of Delta lgl-containing vacuoles were affected as these non-phagocytic cells maintain less acidic vacuoles compared to those in macrophages. Remarkably, ectopic expression of Toll-like receptors 2 and 4 on epithelial cells partially restored the survival of Delta lgl. This study identified a novel metabolic enzyme in S. Typhimurium whose activity during intracellular infection within a given host cell type differentially affected the virulence of the bacteria.

Interactome analyses of Salmonella pathogenicity islands reveal SicA indispensable for virulence

Background: Serovars of Salmonella enterica, namely Typhi and Typhimurium, reportedly, are the bacterial pathogens causing systemic infections like gastroenteritis and typhoid fever. To elucidate the role and importance in such infection, the proteins of the Type III secretion system of Salmonella pathogenicity islands and two component signal transduction systems, have been mainly focused. However, the most indispensable of these virulent ones and their hierarchical role has not yet been studied extensively. Results: We have adopted a theoretical approach to build an interactome comprising the proteins from the Salmonella pathogeneicity islands (SPI) and two component signal transduction systems. This interactome was then analyzed by using network parameters like centrality and k-core measures. An initial step to capture the fingerprint of the core network resulted in a set of proteins which are involved in the process of invasion and colonization, thereby becoming more important in the process of infection. These proteins pertained to the Inv, Org, Prg, Sip, Spa, Ssa and Sse operons along with chaperone protein SicA. Amongst them, SicA was figured out to be the most indispensable protein from different network parametric analyses. Subsequently, the gene expression levels of all these theoretically identified important proteins were confirmed by microarray data analysis. Finally, we have proposed a hierarchy of the proteins involved in the total infection process. This theoretical approach is the first of its kind to figure out potential virulence determinants encoded by SPI for therapeutic targets for enteric infection. Conclusions: A set of responsible virulent proteins was identified and the expression level of their genes was validated by using independent, published microarray data. The result was a targeted set of proteins that could serve as sensitive predictors and form the foundation for a series of trials in the wet-lab setting. Understanding these regulatory and virulent proteins would provide insight into conditions which are encountered by this intracellular enteric pathogen during the course of infection. This would further contribute in identifying novel targets for antimicrobial agents. (C) 2014 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Lactoylglutathione lyase, a critical enzyme in methylglyoxal detoxification, contributes to survival of Salmonella in the nutrient rich environment

Glyoxalase I which is synonymously known as lactoylglutathione lyase is a critical enzyme in methylglyoxal (MG) detoxification. We assessed the STM3117 encoded lactoylglutathione lyase (Lgl) of Salmonella Typhimurium, which is known to function as a virulence factor, due in part to its ability to detoxify methylglyoxal. We found that STM3117 encoded Lgl isomerises the hemithioacetal adduct of MG and glutathione (GSH) into S-lactoylglutathione. Lgl was observed to be an outer membrane bound protein with maximum expression at the exponential growth phase. The deletion mutant of S. Typhimurium (lgl) exhibited a notable growth inhibition coupled with oxidative DNA damage and membrane disruptions, in accordance with the growth arrest phenomenon associated with typical glyoxalase I deletion. However, growth in glucose minimal medium did not result in any inhibition. Endogenous expression of recombinant Lgl in serovar Typhi led to an increased resistance and growth in presence of external MG. Being a metalloprotein, Lgl was found to get activated maximally by Co2+ ion followed by Ni2+, while Zn2+ did not activate the enzyme and this could be attributed to the geometry of the particular protein-metal complex attained in the catalytically active state. Our results offer an insight on the pivotal role of the virulence associated and horizontally acquired STM3117 gene in non-typhoidal serovars with direct correlation of its activity in lending survival advantage to Salmonella spp.

Distinct functional domains of the Salmonella enterica WbaP transferase that is involved in the initiation reaction for synthesis of the O antigen subunit

WbaP is a membrane enzyme that initiates O antigen synthesis in Salmonella enterica by catalysing the transfer of galactose 1-phosphate (Gal-1-P) onto undecaprenyl phosphate (Und-P). WbaP possesses at least three predicted structural domains: an N-terminal region containing four transmembrane helices, a large central periplasmic loop, and a C-terminal domain containing the last transmembrane helix and a large cytoplasmic tail. In this work, we investigated the contribution of each region to WbaP function by constructing a series of mutant WbaP proteins and using them to complement O antigen synthesis in DeltawbaP mutants of S. enterica serovars Typhi and Typhimurium. Truncated forms of WbaP lacking the periplasmic loop exhibited altered chain-length distributions in O antigen polymerization, suggesting that this central domain is involved in modulating the chain-length distribution of the O polysaccharide. The N-terminal and periplasmic domains were dispensable for complementation of O antigen synthesis in vivo, suggesting that the C-terminal domain carries the sugar-phosphate transferase activity. However, despite the fact that they complemented the synthesis of O antigen in the DeltawbaP mutant in vivo, membrane extracts containing WbaP derivatives without the N-terminal domain failed to transfer radioactive Gal from UDP-Gal into a lipid-rich fraction. These results suggest that the N-terminal region of WbaP, which contains four transmembrane domains, is essential for the insertion or stability of the protein in the bacterial membrane. We propose that the domain structure of WbaP enables this protein not only to function in the transfer of Gal-1-P to Und-P but also to establish critical interactions with additional proteins required for the correct assembly of O antigen in S. enterica.

Dam Methylation Participates in the Regulation of PmrA/PmrB and RcsC/RcsD/RcsB Two Component Regulatory Systems in Salmonella enterica Serovar Enteritidis

The absence of Dam in Salmonella enterica serovar Enteritidis causes a defect in lipopolysaccharide (LPS) pattern associated to a reduced expression of wzz gene. Wzz is the chain length regulator of the LPS O-antigen. Here we investigated whether Dam regulates wzz gene expression through its two known regulators, PmrA and RcsB. Thus, the expression of rcsB and pmrA was monitored by quantitative real-time RT-PCR and Western blotting using fusions with 3×FLAG tag in wild type (wt) and dam strains of S. Enteritidis. Dam regulated the expression of both rcsB and pmrA genes; nevertheless, the defect in LPS pattern was only related to a diminished expression of RcsB. Interestingly, regulation of wzz in serovar Enteritidis differed from that reported earlier for serovar Typhimurium; RcsB induces wzz expression in both serovars, whereas PmrA induces wzz in S. Typhimurium but represses it in serovar Enteritidis. Moreover, we found that in S. Enteritidis there is an interaction between both wzz regulators: RcsB stimulates the expression of pmrA and PmrA represses the expression of rcsB. Our results would be an example of differential regulation of orthologous genes expression, providing differences in phenotypic traits between closely related bacterial serovars.

Complete nucleotide sequence of pVQS1 containing a quinolone resistance determinant from Salmonella enterica serovar Virchow associated with foreign travel

Nalidixic acid-resistant Salmonella enterica serovars Kentucky (n5) and Virchow (n6) cultured from individuals were investigated for the presence of plasmid-mediated quinolone resistance (PMQR) determinants.

PMQR markers and mutations within the quinolone resistance-determining regions of the target genes were investigated by PCR followed by DNA sequencing. Conjugation, plasmid profiling and targeted PCR were performed to demonstrate the transferability of the qnrS1 gene. Subsequently, a plasmid was identified that carried a quinolone resistance marker and this was completely sequenced.

A Salmonella Virchow isolate carried a qnrS1 gene associated with an IncN incompatibility group conjugative plasmid of 40995 bp, which was designated pVQS1. The latter conferred resistance to ampicillin and nalidixic acid and showed sequence similarity in its core region to plasmid R46, whilst the resistance-encoding region was similar to pAH0376 from Shigella flexneri and pINF5 from Salmonella Infantis and contained an IS26 remnant, a complete Tn3 structure, a truncated IS2 element and a qnrS1 marker, followed by IS26. In contrast to pINF5, IS26 was identified immediately downstream of the qnrS1 gene.

This is the first known report of a qnrS1 gene in Salmonella spp. in Switzerland. Analysis of the complete nucleotide sequence of the qnrS1-containing plasmid showed a novel arrangement of this antibiotic resistance-encoding region.

Neutral Genomic Microevolution of a Recently Emerged Pathogen, Salmonella enterica Serovar Agona

Salmonella enterica serovar Agona has caused multiple food-borne outbreaks of gastroenteritis since it was first isolated in 1952. We analyzed the genomes of 73 isolates from global sources, comparing five distinct outbreaks with sporadic infections as well as food contamination and the environment. Agona consists of three lineages with minimal mutational diversity: only 846 single nucleotide polymorphisms (SNPs) have accumulated in the non-repetitive, core genome since Agona evolved in 1932 and subsequently underwent a major population expansion in the 1960s. Homologous recombination with other serovars of S. enterica imported 42 recombinational tracts (360 kb) in 5/143 nodes within the genealogy, which resulted in 3,164 additional SNPs. In contrast to this paucity of genetic diversity, Agona is highly diverse according to pulsed-field gel electrophoresis (PFGE), which is used to assign isolates to outbreaks. PFGE diversity reflects a highly dynamic accessory genome associated with the gain or loss (indels) of 51 bacteriophages, 10 plasmids, and 6 integrative conjugational elements (ICE/IMEs), but did not correlate uniquely with outbreaks. Unlike the core genome, indels occurred repeatedly in independent nodes (homoplasies), resulting in inaccurate PFGE genealogies. The accessory genome contained only few cargo genes relevant to infection, other than antibiotic resistance. Thus, most of the genetic diversity within this recently emerged pathogen reflects changes in the accessory genome, or is due to recombination, but these changes seemed to reflect neutral processes rather than Darwinian selection. Each outbreak was caused by an independent clade, without universal, outbreak-associated genomic features, and none of the variable genes in the pan-genome seemed to be associated with an ability to cause outbreaks. © 2013 Achtman et al

Manipulation of host cell functions by Salmonella: the role of the bacterial effector protein SteA

Salmonella enterica serovars are Gram-negative facultative intracellular bacterial pathogens that infect a wide variety of animals. Salmonella infections are common in humans, causing usually typhoid fever and gastrointestinal diseases. Salmonella enterica serovar Typhimurium (S. Typhimurium), which is a leading cause of human gastroenteritis, has been extensively used to study the molecular pathogenesis of Salmonella, because of the availability of sophisticated genetic tools, and of suitable animal and tissue culture models mimicking different aspects of Salmonella infections.(...)

Evolutionary dynamics of Chlamydia trachomatis genome and identification of molecular patterns of hypothetical protein coding genes

The obligate intracellular bacterium Chlamydia trachomatis is a human pathogen of major public health significance. Strains can be classified into 15 main serovars (A to L3) that preferentially cause ocular infections (A-C), genital infections (D-K) or lymphogranuloma venereum (LGV) (L1-L3), but the molecular basis behind their distinct tropism, ecological success and pathogenicity is not welldefined. Most chlamydial research demands culture in eukaryotic cell lines, but it is not known if stains become laboratory adapted. By essentially using genomics and transcriptomics, we aimed to investigate the evolutionary patterns underlying the adaptation of C. trachomatis to the different human tissues, given emphasis to the identification of molecular patterns of genes encoding hypothetical proteins, and to understand the adaptive process behind the C. trachomatis in vivo to in vitro transition. Our results highlight a positive selection-driven evolution of C. trachomatis towards nichespecific adaptation, essentially targeting host-interacting proteins, namely effectors and inclusion membrane proteins, where some of them also displayed niche-specific expression patterns. We also identified potential "ocular-specific" pseudogenes, and pointed out the major gene targets of adaptive mutations associated with LGV infections. We further observed that the in vivo-derived genetic makeup of C. trachomatis is not significantly compromised by its long-term laboratory propagation. In opposition, its introduction in vitro has the potential to affect the phenotype, likely yielding virulence attenuation. In fact, we observed a "genital-specific" rampant inactivation of the virulence gene CT135, which may impact the interpretation of data derived from studies requiring culture. Globally, the findings presented in this Ph.D. thesis contribute for the understanding of C.trachomatis adaptive evolution and provides new insights into the biological role of C. trachomatishypothetical proteins. They also launch research questions for future functional studies aiming toclarify the determinants of tissue tropism, virulence or pathogenic dissimilarities among C. trachomatisstrains.

Détection et caractérisation génétique de Listeria monocytogenes dans une usine d’abattage/découpe de porcs au Québec

Listeria monocytogenes (L. monocytogenes) est un pathogène majeur en santé publique comme les épisodes de 2008 dans les fromages et les charcuteries l’ont démontré. Au Canada, il n’y a pas de surveillance règlementaire de ce microorganisme dans les étapes précédant la transformation de produits prêts-à-manger. Ainsi, la présence et la circulation de ce microorganisme dans ces environnements est peu documentée. Pour décrire ces phénomènes, nous avons effectué un échantillonnage dans une usine d’abattage et de découpe de porcs au Québec, principalement dans les parcs d’attente, et dans l’environnement de l’abattage et de découpe : les échantillonages ont été effectués après lavage et désinfection sur une période de 2 ans. Un nombre de 874 échantillons a été récoltés. Le protocole de détection utilisé était inspiré de la méthode MFHPB-30 de Santé Canada. Les sérotypes ont été obtenus par PCR et les isolats caractérisés par un génotypage RFLP-PFGE en utilisant les enzymes de restriction Apa1 et Asc1. Nous avons détecté la présence de Listeria monocytogemes dans toutes ces étapes de la production. De ces échantillons positifs, 4 sérotypes (principalement 1/2b) ont émergé. Les patrons PFGE ont démontré la présence d’une variété de génotypes dans les zones d’attente et d’abattage de l’usine et la présence d’un type majeur dans l’environnement de la zone de découpe (le type 1 représentant 96.1% des souches à cette étape). De plus, nous avons démontré des liens entre les souches retrouvés au début de la production, en attente, et les souches retrouvées dans la zone de découpe. Ces résultats suggèrent que Listeria monocytogenes entre dans l’usine avec les animaux, contamine les étapes suivantes de la production et que certaines souches peuvent être sélectionnées et leur croissance favorisé dans l’environnement, devenant majoritaires, persistantes et préoccupantes en regars de la santé publique.

La leptospirose féline : sondage sérologique et de PCR urinaire chez des chats sains et des chats atteints de maladie rénale

La leptospirose est une zoonose à distribution mondiale dont la prévalence chez le chat varie géographiquement de 4.8% à 35%. Bien que l’exposition féline à Leptospira spp. soit rapportée dans des études sérologiques, les conséquences cliniques de cette maladie chez le chat sont peu connues. Le but principal de cette étude était de comparer le statut sérologique et de porteur (PCR urinaire) de Leptospira spp. entre des chats sains et des chats atteints de maladie rénale (insulte rénale aigue et maladie rénale chronique de stades IIb, III et IV). Une étude préliminaire pour valider la sensibilité et la spécificité analytiques de la PCR de Leptospira spp. réalisée par le Laboratoire de Diagnostic Moléculaire de la FMV sur l’urine de chat a été effectuée. La validation in vitro a démontré que la technique de PCR est efficace pour déterminer la présence de leptospires pathogènes dans l’urine du chat. Dans le cadre de l’étude principale, 251 chats ont été recrutés entre janvier 2010 et mars 2012,. De ceux-ci, 240 ont été inclus et divisés en 2 groupes (chats sains (C=125) et chats atteints de maladie rénale (MR=115) en se basant sur un examen physique ainsi que sur des résultats d’hématologie, de biochimie et d’analyse d’urine. Tous les chats recrutés ont également été examinés sérologiquement par test de micro-agglutination pour la présence d’anticorps contre Leptospira spp. (résultat considéré positif si ≥1 :100) et par PCR pour la présence de Leptospira spp. dans l’urine. Le pourcentage prédit de séropositivité pour Leptospira spp. était significativement plus élevé chez les chats atteints de maladie rénale (13,7%) que chez les chats sains (5%) (p=0,02). Les sérovars impliqués étaient Pomona (n=16), Bratislava (n=8) et Grippotyphosa (n=1). De plus, les chats séropositifs pour Pomona présentaient des titres significativement plus élevés que pour les autres sérovars (p=0,04). L’excrétion de Leptospira spp. a été confirmée par PCR dans l’urine de huit chats. Des 26 chats séropositifs, quatre (C=2, MR=2) se sont également révélés PCR positifs. La prévalence a été plus élevée chez les chats du groupe MR (5.3%; 6/113) lorsque comparée à celle du groupe C (1.6%; 2/125), mais cette différence ne s’est pas révélée statistiquement significative (C=0,9% , MR= 5,5% ; p = 0,09). L’âge, le sexe et le milieu de vie (urbain versus rural) n’ont pas influencé le statut sérologique ou d’excrétion pour Leptospira spp. Le pourcentage prédit de séropositivité était significativement plus élevée chez les chasseurs (p<0.01) et pendant les mois de juin à août (p=0.02). La présence d’un autre chat à la maison a également significativement augmenté ce pourcentage (p<0.01), mais la présence d’un chien ne l’a pas influencé. Lors de l’évaluation du PCR par le modèle GGE, seules les variables « contact avec raton laveur » et « contact avec mouffettes » sont ressorties statistiquement significatives (p≤0.03). Le rôle que joue Leptospira spp. comme agent étiologique de maladie rénale chez le chat demeure incertain. Toutefois, la différence significative de statut sérologique entre les chats sains et les chats atteints de maladie rénale suggère que la leptospirose pourrait être une cause sous-diagnostiquée de maladie rénale chez cette espèce. Dans cette étude, plusieurs porteurs asymptomatiques ont été identifiés, ce qui suggère que l’espèce féline puisse être un acteur sous-estimé dans la transmission de la bactérie aux humains.

Identification et caractérisation de gènes chez Salmonella enterica sérovar Typhi impliqués dans l’interaction avec les macrophages humains.

Le genre bactérien Salmonella regroupe plus de 2500 sérovars, mais peu sont responsables de pathologies humaines. Salmonella enterica sérovar Typhi (S. Typhi) est reconnu pour son importance médicale à travers le globe. S. Typhi cause la fièvre typhoïde chez l’Homme, une maladie infectieuse létale caractérisée par la dissémination systémique de la bactérie vers des organes du système réticulo-endothélial. La fièvre typhoïde représente un fardeau pour la santé mondiale, notamment auprès des pays en développement où les conditions sanitaires sont désuètes. La situation se complique davantage par l’apparition de souches résistantes aux antibiotiques. De plus, les deux vaccins licenciés sont d’efficacité modérée, présentent certaines contraintes techniques et ne sont pas appropriés pour les jeunes enfants et nourrissons. La phase systémique de l’infection par Salmonella repose sur sa survie dans les macrophages du système immunitaire. Dans ce compartiment intracellulaire, la bactérie module les défenses antimicrobiennes grâce à de multiples facteurs de virulence encodés dans son génome. Les mécanismes moléculaires sollicités sont complexes et finement régulés. Malgré les progrès scientifiques réalisés précédemment, plusieurs incompréhensions persistent au sujet de l’adaptation de ce pathogène dans les macrophages de l’hôte. Pour mieux concevoir les déterminants génétiques de S. Typhi impliqués dans l’interaction avec ces cellules, une stratégie de sélection négative a été appliquée afin de vérifier systématiquement l’effet direct des gènes pendant l’infection. En premier temps, une librairie de mutants par transposon chez S. Typhi a été créée pour l’infection de macrophages humains en culture. Après 24 heures d’infection, la présence des mutants fut évaluée simultanément par analyse sur des biopuces de Salmonella. Au total, 130 gènes ont été sélectionnés pour leur contribution potentielle auprès des macrophages infectés. Ces gènes comptaient des composantes d’enveloppe bactérienne, des éléments fimbriaires, des portions du flagelle, des régulateurs, des facteurs de pathogenèse et plusieurs protéines sans fonction connue. En deuxième temps, cette collection de gènes a dirigé la création de 28 mutants de délétion définie chez S. Typhi. Les capacités d’entrée et de réplication intracellulaire de ces mutants au sein des macrophages humains ont été caractérisées. D’abord, les macrophages ont été co-infectés avec les mutants en présence de la souche sauvage, pour vérifier la compétitivité de chacun d’eux envers cette dernière. Ensuite, les mutants ont été inoculés individuellement chez les macrophages et leur infectivité fut mesurée comparativement à celle de la souche sauvage. Sommairement, 26 mutants ont présenté des défauts lorsqu’en compétition, tandis que 14 mutants se sont montrés défectueux lorsque testés seuls. Par ailleurs, 12 mutants ont exposé une déficience lors de l’infection mixte et individuelle, incluant les mutants acrA, exbDB, flhCD, fliC, gppA, mlc, pgtE, typA, waaQGP, STY1867-68, STY2346 et SPI-4. Notamment, 35 nouveaux phénotypes défectueux d’entrée ou de survie intracellulaire chez Salmonella ont été révélés par cette étude. Les données générées ici offrent plusieurs nouvelles pistes pour élucider comment S. Typhi manipule sa niche intracellulaire, menant à l’infection systémique. Les gènes décrits représentent des cibles potentielles pour atténuer la bactérie chez l’humain et pourraient contribuer au développement de meilleures souches vaccinales pour immuniser contre la fièvre typhoïde.

Production and immunogenicity of selected proteins of Salmonella Enteritidis

Au cours des dernières années, Salmonella Enteritidis est devenus les sérotypes les plus souvent isolés chez les patients canadiens, les cas étant liés à la consommation de viande de poulet et d’œufs crus. Les vaccins tués commercialement disponibles pour la volaille, stimulent mal l'immunité mucosale, tandis que l'utilisation de vaccins vivants reste controversée. Par conséquent, un vaccin sous-unitaire par voie orale peut être une solution. Cinq protéines bactériennes ont été choisies comme candidates potentielles et identifiées, soit Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase, Enolase, Lipoamide dehydrogenase, DNA protection during starvation protein et Elongation factor-Tu. Notre objectif a été de produire et de purifier ces protéines et de démontrer leur immunogénicité. Les gènes des protéines ont été amplifiés et clonés dans le vecteur pQE-30 pour expression dans Escherichia coli M15. La purification a été effectuée par FPLC. Des poules pondeuses SPF ont été séparées en 6 groupes et injectées par voie intramusculaire à different âges avec une des 5 protéines, ou le PBS chez le groupe témoin. Les œufs ont été ramassés pendant l'expérience et du sang a été prélevé à 36 semaines d'âge. Les anticorps IgY ont été extraits à partir du jaune d'oeuf et du sérum, et les IgA à partir du blanc d'oeuf. Des immunodots, westernblots et ELISA ont évalué l'immunogénicité des protéines et les niveaux d'anticorps induits . Nous avons constaté que ces cinq protéines pourraient stimuler la production d'anticorps spécifiques in vivo. GAPDH, Enolase et DPS ont induit des titres d'anticorps plus élevés que LpdA et EF-Tu.

Rôle du régulateur Fur et des petits ARN non codants RfrA et RfrB dans l’homéostasie du fer et la virulence de Salmonella

La régulation de l’homéostasie du fer est cruciale chez les bactéries. Chez Salmonella, l’expression des gènes d’acquisition et du métabolisme du fer au moment approprié est importante pour sa survie et sa virulence. Cette régulation est effectuée par la protéine Fur et les petits ARN non codants RfrA et RfrB. Le rôle de ces régulateurs est d’assurer que le niveau de fer soit assez élevé pour la survie et le métabolisme de Salmonella, et assez faible pour éviter l’effet toxique du fer en présence d’oxygène. Les connaissances concernant le rôle de ces régulateurs ont été principalement obtenues par des études chez S. Typhimurium, un sérovar généraliste causant une gastro-entérite chez les humains. Très peu d’informations sont connues sur le rôle de ces régulateurs chez S. Typhi, un sérovar humain-spécifique responsable de la fièvre typhoïde. Le but de cette étude était de déterminer les rôles de Fur, RfrA et RfrB dans l’homéostasie du fer et la virulence de Salmonella, et de démontrer qu’ils ont une implication distincte chez les sérovars Typhi et Typhimurium. Premièrement, Fur, RfrA et RfrB régulent l’homéostasie du fer de Salmonella. Les résultats de cette étude ont démontré que Fur est requis pour la résistance au stress oxydatif et pour une croissance optimale dans différentes conditions in vitro. La sensibilité du mutant fur est due à l’expression des petits ARN RfrA et RfrB, et cette sensibilité est beaucoup plus importante chez S. Typhi que chez S. Typhimurium. Également, Fur inhibe la transcription des gènes codant pour les sidérophores en conditions riches en fer, tandis que les petits ARN RfrA et RfrB semblent être importants pour la production d’entérobactine et de salmochélines chez S. Typhi lors de conditions pauvres en fer. Ensuite, ces régulateurs affectent la virulence de Salmonella. Fur est important pour la motilité de Salmonella, particulièrement chez S. Typhi. Fur est nécessaire pour l’invasion des deux sérovars dans les cellules épithéliales, et pour l’entrée et la survie de S. Typhi dans les macrophages. Chez S. Typhimurium, Fur ne semble pas impliqué dans l’interaction avec les macrophages. De plus, les petits ARN RfrA et RfrB sont importants pour la multiplication intracellulaire de Salmonella dans les macrophages pour les deux sérovars. Finalement, la protéine Fur et les petits ARN RfrA et RfrB régulent l’expression de l’opéron fimbriaire tcf, absent du génome de S. Typhimurium. Un site de liaison putatif de la protéine Fur a été identifié dans la région promotrice de tcfA chez S. Typhi, mais une régulation directe n’a pas été confirmée. L’expression de tcf est induite par le fer et par Fur, et est inhibée par les petits ARN RfrA et RfrB. Ainsi, ces régulateurs affectent des gènes de virulence qui sont retrouvés spécifiquement chez S. Typhi. En somme, ce projet a permis de démontrer que les régulateurs de l’homéostasie du fer de Salmonella peuvent affecter la résistance de cette bactérie pathogène à différents stress, notamment le stress oxydatif, la croissance en conditions de carence en fer ainsi que la virulence. Ces régulateurs jouent un rôle distinct chez les sérovars Typhi et Typhimurium.