Utilisation du Hidex Sense pour comprendre le système de régulation qui régit la mutation naturelle chez les lactocoques
7 May 2024
Le lecteur de microplaques a été utilisé pour étudier le rôle d'un changement diauxique glucose-maltose sur la croissance spontanée de Lactococcus lactis
Dans une étude menée par Frédéric Toussaint et al. à l'Institut des sciences biomoléculaires de Louvain en collaboration avec IFF Health & Biosciences, le lecteur de plaques compact multimode Hidex Sense a été utilisé pour identifier les conditions physiologiques qui activent la faculté de mutation de l'ADN chez Lactococcus lactis, l'espèce de lactocoque la plus répandue.
La transformation naturelle chez Lactococcus lactis nécessite l'activation du maître régulateur ComX. Cependant, les conditions de croissance qui conduisent à la mutation spontanée, ainsi que les régulateurs qui contrôlent la production de ComX, sont inconnus. Toussaint et al. ont identifié qu'une source de carbone, l'apport d'azote et le pH sont tous des facteurs clés contrôlant le croissance spontanée chez Lactococcus lactis.
Étude de la croissance diauxique par le biais du régulateur ComX
La croissance diauxique se caractérise par une croissance en deux phases et est déclenchée par la présence de deux sucres, dont l'un est plus facile à métaboliser pour la bactérie cible. Le sucre préféré est consommé en premier, ce qui entraîne une croissance rapide, suivie d'une phase de latence. Pendant la phase de latence, la machinerie cellulaire utilisée pour métaboliser le second sucre est activée et le second sucre est ensuite métabolisé.
Pour étudier le rôle d'un changement diauxique glucose-maltose sur la croissance spontanée de Lactococcus lactis, Toussaint et al. ont contrôlé l'expression de ComX. À cette fin, un système rapporteur de luminescence a été conçu en clonant les gènes de luciférase luxAB sous le contrôle du promoteur de ComX (PcomX) dans un plasmide à faible nombre de copies. Le lecteur de microplaques Hidex Sense a été utilisé pour contrôler l'expression du gène ComX par luminescence. La croissance (OD600) et l'activité de la luciférase ont été contrôlées à intervalles de 5 minutes sur le lecteur pendant un maximum de 24 heures.
Chronologie du taux de transformation (barres orange) pendant la croissance cellulaire (ligne pointillée ; OD600) et cinétique de l'activité de la luciférase spécifique de PcomX (ligne continue ; RLU/OD600) dans CDM*-DEB. Les barres indiquent les valeurs moyennes des triplicats techniques ± écarts types.
L'étude a montré que l'expression de ComX était stimulée après sept heures de culture, ce qui correspond au passage diauxique entre la privation de glucose et une seconde croissance liée à la consommation de maltose. L'ensemble de ces résultats montre qu'un changement diauxique de sucre active l'expression de ComX au niveau transcriptionnel. Ils suggèrent également que CcpA réprime directement PcomX dans des conditions de glucose, un effet de répression qui est potentiellement relâché sur des sources de carbone alternatives telles que le maltose.
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