Institut Pasteur Rapport d'activité de l'unité Génétique Mycobactérienne

Institut Pasteur


Responsable : GICQUEL Brigitte (bgicquel@pasteur.fr)

Résumé du rapport

Les mycobactéries comprennent des pathogènes majeurs pour l'homme et l'animal, comme Mycobacterium leprae, l'agent de la lèpre et les bactéries du complexe tuberculosis responsables de la tuberculose. Des outils génétiques ont été développés pour étudier les facteurs mycobactériens jouant un rôle important dans l'interaction mycobactérie-hôte et pour construire de nouveaux candidats vaccins et aborder de nouvelles voies thérapeutiques. Plusieurs mutants avirulents ont été isolés à partir de Mycobacterium tuberculosis soit par échange allélique soit après transposition au hasard.

Abstract

The mycobacteria consist of a number of major pathogens of both animals and man, such as Mycobacterium leprae, the causative agent of leprosy, and the members of the Mycobacterium tuberculosis complex responsible for tuberculosis. Genetic tools have been developed to study the mycobacterial factors that play an important role in the interaction of the mycobacteria and their host, with a view to constructing new candidate vaccines. A number of avirulent mutants of M. tuberculosis have been isolated either by allelic exchange or random transposition.

Texte du rapport

Outils pour étudier l'exportation chez les mycobactéries (B. Gicquel et A. Guigueno-Kammoun)

Le gène phoA a été utilisé pour étudier l'exportation chez les mycobactéries. Ce gène code pour une phosphatase alcaline active uniquement après translocation à travers la membrane cytoplasmique. Plusieurs banques d'ADN de M.tuberculosis ont été construites dans un plasmide portant ce gène rapporteur. Ce système est utilisé pour rechercher les protéines exportées de M.tuberculosis et pour étudier la régulation de leur expression. L’une de ces protéines, Erp (Exported repetitive protein) possède des répétitions et est localisée à la surface des bacilles. Des mutants possédant une mutation inactivant le gène codant pour Erp (obtenus par échange allélique) sont avirulents. Ils ont perdu la capacité de se multiplier dans des macrophages. Erp est donc le premier gène de virulence de M. tuberculosis identifié.

Mutagénèse insertionelle chez les mycobactéries (C. Guilhot)

Plusieurs éléments génétiques mobiles ont été précédemment isolés et caractérisés au laboratoire. Avec le transposon Tn610 et un vecteur thermosensible, plusieurs banques de mutants d'insertion de M. smegmatis ont été construites. Ces banques ont été utilisées pour cloner par complémentation des gènes impliqués dans différentes voies de biosynthèse chez M. tuberculosis, certaines étant spécifiques des mycobactéries. Un second système reposant sur l’utilisation du gène sacB, un marqueur de contresélection efficace chez les mycobactéries, et un vecteur thermosensible (ts) a permis de construire des banques de mutants d'insertion de M. tuberculosis et M. bovis BCG. Dans ce cas, des éléments mobiles dérivés de IS1096, qui transpose de façon conservative, ont été utilisés. Ces banques sont utilisées pour étudier l'interaction mycobactéries-hôte. Plusieurs loci impliqués dans la virulnece ont été identifiés. Ces vecteurs ts+sacB sont également fonctionnels pour sélectionner des mutations par échange allélique. Ainsi le gène purC de M. tuberculosis a été interrompu. Les mutants PurC- sont avirulents chez la souris et le cobaye. Ces mutants confèrent chez le cobaye un certain niveau de protection contre une épreuve par la souche virulente de type sauvage de M. tuberculosis.

Epidémiologie moléculaire de la tuberculose (B. Gicquel)

La séquence d'insertion IS6110 et la région répétée DR sont spécifiques de M. tuberculosis. Le polymorphisme de position de IS6110 est utilisé pour déterminer l'empreinte génétique des souches de M. tuberculosis. Ces études permettent d'analyser la transmission et de différencier les cas de réinfection de ceux de réactivation dans le cas de rechutes tuberculeuses. L'analyse informatique des empreintes et la constitution d'une banque d'empreintes sont actuellement en cours d'établissement en relation avec le réseau de laboratoires européens effectuant les empreintes des souches de M.tuberculosis. Une nouvelle méthode, le spolygotyping utilise le polymorphisme de la région DR. Cette méthode reposant sur la technologie PCR allège considérablement l'étude du polymorphisme des souches de M.tuberculosis.

Personnel de l'unité

Secrétariat de l'unité

SINNO Helena, I.P.

Chercheurs de l'unité

GICQUEL Brigitte, I.P.
GUILHOT Christophe, IP
REYRAT Jean-Marc, INSERM

Stagiaires de l'unité

BARKER Lucia, Post Doc
CAMACHO Luis Reynaldo, Thèse
DE MENDONCA LIMA Leila, Post Doc
GOGUET DE LA SALMONIÈRE Yves, Thèse
GUIGUENO Agnès, Pos Doc
JACKSON Mary, Thèse
PETIT Stéphanie, stage
RECCHI Ciara, Thèse
ROGER Béatrice, Post Doc
SUPPLY Philip, Post Doc
TRICCAS James, Post Doc

Autre personnel de l'unité

AUBERT-PIVERT Elisabeth, IP
ENSERGUEIX Danielle, IP
RAUZIER Jean, IP
SINNO Helena, IP

Publications de l'unité

        98115249
        98385819
        99085862
                
        Pelicic V., Reyrat, J.-M., and Gicquel, B. Positive selection of allelic exchange mutants in Mycobacterium bovis BCG. FEMS Microbiol. Letters, 1998,  144, 161-166.

        Berthet, F.-X., Rasmussen, P. BP., Rosenkrands, I., Andersen, P., and Gicquel, B. A Mycobacterium tuberculosis operon encoding ESAT-6 and a novel low-molecular weight culture filtrate protein (CFP-10). Microbiology,  1998,  144, 3195-3203.

        99000810
        99026943

        Jackson, M., Raynaud, C., Lanéelle, M.-A., Guilhot, C., Laurent-Winter, C., Ensergueix, D., Gicquel, B., and Daffé, M. Inactivation of the antigen 85C gene profoundly affects the mycolate content and permeability of the Mycobacterium tuberculosis cell envelope. Molec. Microbiol. 1998,  31, 1573-1587.

        Jackson, M., Phalen, S.W., Lagranderie, M., Ensergueix, D., Chavarot, P.,  Marchal, G., McMurray, D. N. , Gicquel, B. and Guilhot, G. Persistence and Protective Efficacy of a Mycobacterium tuberculosis Auxotroph Vaccine. Infect. Immun., 1999, 67, 2867-2873.

        Revues :

        98214895

        Peréz, E., Gavigan, J., Otal, I., Guilhot, C., Pelicic, V., Gicquel, B., and Martin, C. Tn611 Transposon Mutagenesis in Mycobacterium smegmatis Using a Temperature-Sensitive Delivery System. In: Methods in Molecular Biology, Vol. 101: Mycobacterial protocols, 1998, 187-198. Edited by: T. Parish & N. Stocker. Humana Press Inc.
        Totowa, NJ.

        Guilhot, C., Jackson, M. and Gicquel, B. Mobile Genetic Elements and Plasmids: Tools for Genetic Studies. In: “Mycobacteria: Molecular Biology and Virulence”. 1999. Editors: C. Ratledge & J.W. Dale (in press)

        98294036
        98380337

        Berthet, F.-X., et Gicquel, B. Une mutation dans le gène erp atténue la virulence de Mycobacterium tuberculosis.  4e Journée Junior de la Société de Pathologie Infectieuse de Langue Française. Médecine et Maladies Infectieuses, 1998,  28, 6-9.

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