Étude fonctionnelle du génome de <em>Corynebacterium pseudotuberculosis</em> par différentes stratégies protéomiques

English. Corynebacterium pseudotuberculosis is a facultative intracellular pathogenic species, subdivided into two biovars: C. pseudotuberculosis ovis, etiologic agent of caseous lymphadenitis in small ruminants, and C. pseudotuberculosis equi, which causes ulcerative lymphangitis in equines, mastitis in bovine, and oedematous skin disease in buffalos. In silico analysis of the genome of C. pseudotuberculosis revealed genes that can play an important role in both physiology and virulence of this pathogen. As a complement to structural genomics, functional genomics aims to elucidate the role that each gene plays in organism, as well as interaction of these genes into a biological network. Thus, in this PhD work, we used different proteomic approaches to evaluate the functional genome of C. pseudotuberculosis at the protein level to complement these previous in silico studies. First, the analysis of the exoproteome of strains 1002_ovis and C231_ovis, enable the characterization total of 60 proteins of C.pseudotuberculosis. In addition, 18 differentially regulated were detected between the two strains. In a second study, the proteome of the strain 1002_ovis was evaluated in response to nitrosative stress, a stress encountered by the bacteria during the onset of the infection. A total of 845 proteins were analyzed, representing approximately 41% of the predicted proteome of this strain. A set of 58 proteins were found differentially regulated when compared to the control conditions. These 58 proteins are involved in different biological processes, and their induction may favor the survival of this pathogen under exposition to nitrosative stress. In a third study, the strains 1002_ovis and 258_equi, which represent the biovars ovis and equi of C. pseudotuberculosis, respectively, were used in a murine model of experimental infection. A comparative analysis of their extracellular proteomes before and after passage in the murine host revealed that 250 proteins were differentially regulated in C. pseudotuberculosis. These proteins are involved in transport pathways, virulence, cell adhesion and stress general response. Altogether, this PhD work allowed the generation of a protein data base, as well as the validation of several genes previously predicted in silico. In addition, this work reports the first comparative proteomic study of the biovars ovis and equi of C. pseudotuberculosis. The results generated in this study provide information about of factors that favor the physiology, virulence and pathogenesis of C. pseudotuberculosis.

French. Corynebacterium pseudotuberculosis est une espèce de pathogène intracellulaire facultatif, divisée en deux biovars : C. pseudotuberculosis ovis, agent étiologique de la lymphadénite caséeuse chez les petits ruminants, et C. pseudotuberculosis equi, responsable de lymphangites ulcéreuses chez les chevaux, de mammites chez les bovins et d’oedèmes cutanés chez les buffles. Des travaux antérieurs de caractérisation in silico du génome de C.pseudotuberculosis ont mis en évidence plusieurs gènes qui pourraient jouer un rôle important dans la physiologie et la virulence de cet agent pathogène. En complément de la génomique structurele, la génomique fonctionnelle a pour but d'élucider le rôle que joue chaque gène dans l'organisme, ainsi que l'interaction de ces gènes dans un réseau biologique. Au cours de ce travail de thèse, nous avons appliqué différentes stratégies protéomiques à l’étude fonctionnelle dugénome de C. pseudotuberculosis, afin de compléter ces données antérieures, obtenues in silico.Tout d'abord, nous avons caractérisé le protéome extracellulaire des souches 1002_ovis et C231_ovis qui a permis la caractérisation totale de 60 protéines différentes de C. pseudotuberculosis. En outre, 18 protéines ont été régulés différemment entre les deux souches.Dans une deuxième étude, le protéome de la souche 1002_ovis été analysé en réponse au stress nitrosant. Au total, 835 protéines ont été identifiées, ce qui représente environ 41% du génome prédit de cette souche. Parmi elle, 58 protéines différentiellement régulées ont été identifiées et sont impliquées dans différents processus biologiques susceptibles de favoriser la survie de cet agent pathogène en présence d'un stress nitrosant. Dans une troisième étude, les souches 1002_ovis (représentative du biovar ovis) et 258_equi (biovar equi) ont été utilisées pour induire des infections expérimentales sur modèle souris. Les protéomes extracellulaires des deux souches ont été analysés avant et après passage en série sur l’hôte murin. L’analyse en protéomique comparative a permis d’identifier 250 protéines différentiellement régulées dont les fonctions touchent aux systèmes de transport, à la désintoxication, la virulence, l'adhérence cellulaire et la réponse générale au stressPour conclure, à travers différentes stratégies protéomiques, ce travail a permis de générer une base de données de protéines et de valider la fonctionnalité de différents gènes jusqu’alors prédits in silico, seulement. En outre, ce travail constitue la première étude protéomique comparative des souches de biovars ovis et equi. L’ensemble de ces résultats fournit des informations importantes sur les facteurs qui favorisent les processus physiologiques et infectieux de C. pseudotuberculosis.