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| Le régulon SarA chez Staphylococcus aureus : analyse combinée RNA-Seq, ChIP-Seq et bio-informatique. Focus sur des cibles sARN (The SarA regulon in Staphylococcus aureus : combinatory approach using RNA-Seq, ChIP-Seq and bioinformatic analyses. Focus on a subset of sRNA targets) Oriol, Charlotte - (2022-03-31) / Universite de Rennes 1 - Le régulon SarA chez Staphylococcus aureus : analyse combinée RNA-Seq, ChIP-Seq et bio-informatique. Focus sur des cibles sARN
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Langue : Français, Anglais Directeur(s) de thèse: Rouillon, Astrid Discipline : Microbiologie, virologie, parasitologie Laboratoire : ARN régulateurs bactériens et médecine (BRM) Ecole Doctorale : Biologie-Santé Classification : Médecine et santé Mots-clés : Staphylococcus aureus, SarA, régulation, RNA-Seq, ChIP-Seq, ARN régulateurs
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Résumé : Staphylococcus aureus est un pathogène opportuniste de l’Homme. La régulation de sa virulence est assurée par l’action coordonnée de facteurs de transcription comme SarA et d’ARN régulateurs. SarA est un régulateur majeur, impliqué dans la formation de biofilm, la résistance aux antibiotiques et l’expression de facteurs de virulence. La détermination de l’ensemble des cibles régulées par SarA présentée dans cette étude permettra de mieux appréhender les réseaux de régulation chez S. aureus. La combinaison d’analyses transcriptomiques (RNA-Seq), de ChIP-Seq et de bio-informatique a mis en évidence 140 gènes régulés par SarA. La régulation transcriptionnelle directe de 9 gènes codant des protéines, et 7 gènes exprimant un sARN a été validée expérimentalement (un sARN se définissant comme un potentiel ARN régulateur). SarA réprime l’expression d’une toxine (sprG2) et d’une antitoxine (sprA2AS) appartenant à deux systèmes toxine-antitoxine de type I distincts. Par ailleurs, l’analyse comparative entre les cibles sARN de SarA et celles publiées pour le facteur de transcription CodY révèle que les gènes sARN teg1, rsaOB, rsaD et teg16 seraient régulés par CodY et SarA de manière coordonnée au cours de la croissance. Ces sARN sont connus ou prédits pour être impliqués dans la synthèse d’acides aminés (méthionine et acides aminés branchés) chez S. aureus. De plus, Teg16 et RsaD semblent partager des fonctions métaboliques communes puisque chacun régule la production d’une acétolactate synthase distincte. Ces travaux mettent en lumière les doubles régulations de gènes sARN par des facteurs de transcription, avec ici l’exemple de SarA et CodY chez S. aureus. Abstract : Staphylococcus aureus is an opportunistic human pathogen. Its virulence potential relies on a coordinate regulation by transcription factors and regulatory RNAs. SarA is a major regulator in this pathogen with implication in biofilm formation, antibiotic resistance and expression of virulence factors. Here, we present an extensive analysis of the SarA regulon by differential transcriptomes (RNA-Seq), ChIP-Seq and bioinformatic analyses. 140 SarA target genes were identified using this combinatory approach. 9 proteincoding genes and 7 sRNA genes targets were validated experimentally (a sRNA being a potential regulatory RNA). Among those sRNA targets, we showed that SarA represses toxin gene expression (sprG2) and antitoxin gene expression (sprA2AS) being a part of two distinct type I toxin- antitoxin system. In addition, the comparison of our RNA-Seq data with published RNA-seq data from CodY transcription factor showed that SarA and CodY share common sRNA targets. Among them, we focused on teg1, rsaOB, rsaD and teg16, which seem to be regulated by both transcription factors in a coordinated manner during growth. These sRNA are known or predicted to be involved in amino acids biosynthesis (methionine and branched-chain amino acids) in S. aureus. Additionally, Teg16 and RsaD appear to share common metabolic function, since they both control the production of two distinct acetolactate synthases. This study highlights the cross-regulations of sRNA genes by transcription factors like the major regulators SarA and CodY in S. aureus. | |||