Utilisation du D-galactose et du D-tagatose chez Bacillus sp.: Etude des protéines GalM et PBP4a de B. subtilis et B. amyloliquefaciens et Etude de la voie catabolique PTS-dépendante du D-tagatose chez B. licheniformis.

Cette thèse s’intéresse à la métabolisation de deux sources de carbones, le galactose et le tagatose, dans des souches du genre Bacillus. La première partie de la thèse vise à montrer le rôle de GalM, une galactose mutarotase, dans la métabolisation du galactose chez B. subtilis ATCC 21332 et B. amyloliquefaciens FZB42. Le gène galM est organisé en opéron avec le gène dacC qui code pour un PBP de faible poids moléculaire, le PBP4a. Des mutants ponctuels et de délétion ont été générés dans le but d’étudier l’implication des produits de cet opéron dans la formation de biofilms in vitro, dans le remodelage de la paroi bactérienne et dans la colonisation de racines de plantes (plants de tomate et Arabidopsis thaliana). Une différence significative de colonisation a été mise en évidence entre la souche sauvage de B. amyloliquefaciens FZB42 et son double mutant uniquement sur les racines de plants de tomate. Toutefois, il pourrait s’agir d’un effet indirect lié à la méthode. Après analyse des muropeptides composant le peptidoglycane isolé en phase végétative, aucun rôle in vivo n’a pu être attribué au PBP4a. Cependant, l’attachement de cette protéine à la membrane de la bactérie a pu être mis en évidence. Une couronne de charges positives en surface du domaine II du PBP4a est responsable de cette localisation. La seconde partie de la thèse présente la voie de métabolisation du tagatose découverte chez B. licheniformis. Cette source de carbone est transportée et phosphorylée par les composants du système phosphotransférase (PTS) : EIIAT AG (TagM) et EIIBCT AG (TagL). La fonctionnalité du cluster de gènes identifié dans le génome de la bactérie a été démontrée par des expériences de supplémentation dans deux souches initialement incapables de métaboliser cette source de carbone : B. subtilis et E. coli. Le tagatose est phosphorylé durant son transport au niveau du carbone C1. Le tagatose-1-phosphate, présent principalement sous la forme -pyranose, est ensuite phosphorylé par l’enzyme TagK, une tagatose-1-phosphate kinase. Les paramètres cinétiques de l’enzyme ont été déterminés et la spécificité en faveur du tagatose-1-phosphate a été démontrée. Le tagatose 1,6-bisphosphate généré par TagK est hydrolysé en DHAP et G3P par GatY, une tagatose 1,6-bisphosphate aldolase de classe II