Study of the duplicated glycolytic genes in Lactococcus lactis IL1403 | Etude des genes dupliques de la glycolyse chez Lactococcus lactis IL1403

Francés. La conversion des sucres en acide lactique est la principale voie metabolique fournissant l'energie aux bacteries lactiques. Cette conversion est egalement impliquee dans la production de differents composes participant aux proprietes organoleptiques des produits fermentes. Deux voies metaboliques ont ete decrites pour la fermentation du glucose chez les bacteries lactiques: (1) la voie homofermentaire ou glycolyse qui conduit a la formation de deux molecules de lactate par molecule de glucose; (2) la voie heterofermentaire par la voie des pentoses phosphates donnant un lactate, un acetate et une molecule de CO2 par molecule de glucose. La recherche des genes correspondant aux proteines necessaires au fonctionnement de ces voies metaboliques a parfois revele que certaines enzymes pouvaient etre codees par deux genes distincts. En theorie, cela donne la possibilite a la cellule de produire des enzymes aux proprietes biochimiques differentes ou de controler leur expression en fonction de conditions specifiques. Ainsi des genes codant de possibles glyceraldehyde-3-phosphate deshydrogenases et enolases sont presents en deux copies chez L. lactis. D'autres micro-organismes comme Escherichia ccli ou Bacillus subtilis possedent egalement deux genes gap homologues entre eux a environ 60 %, mais dont la fonction differe. Chez L. lactis, les genes gap1 et gap2 presentent environ 80 % d'identite nucleotidique et proteique. L'analyse des biais de codons, de la transcription et de l'effet de l'inactivation de ces genes montrent que seule Gap1 est impliquee dans la glycolyse. La transcription de ce gene essentiel est tres forte durant toutes les phases de la croissance. Une faible augmentation de son expression a ete mise en evidence lors de croissance en glucose, sucre induisant la repression catabolique. De plus, la presence d'un site de fixation potentiel de la proteine CcpA (boite Cre), en amont de la boite d'initiation de la transcription -35, suggere une activation de la transcription de ce gene par cette proteine. Au contraire, le gene gap2 est dispensable et n'est quasiment pas transcrit dans les conditions experimentales. Enfin, contrairement a l'enzyme GapB de B. subtilis, le produit du gene gap2 de L. lactis ne semble pas etre implique specifiquement dans la neoglucogenese. Les genes enoA et enoB codent des proteines presentant 55 % d'identite avec l'ensemble des enolases caracterisees. Ces deux copies, contrairement aux genes gap, ne possedent qu'une tres faible homologie entre elles. Cependant, enoA partage 87 % d'identite avec les genes enolases des Streptocoques et enoB environ 95 % avec un gene codant une enolase plasmidique chez Streptococcus thermophilus. Ces observations suggerent qu'enoB aurait ete transfere d'une espece a l'autre. L'analyse des biais de codons suggere fortement qu'EnoA soit l'enolase glycolytique principale. La transcription de ces deux genes est forte au cours de la phase exponentielle, deux fois plus forte lors d'une fermentation en glucose compare au galactose pour le gene enoA et semblable pour le gene enoB.enoA et enoB semblent transcrits simultanement au cours de la croissance. Ces differents resultats suggerent que les deux genes pourraient contribuer significativement a la glycolyse