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Laboratoire de Dynamique, Évolution et Expression des génomes de micro-organismes FRE2326

Laboratoire de Dynamique, Évolution et Expression des génomes de micro-organismes FRE2326. Daniel Muller Stéphanie Weiss Sandrine Koechler Michael Heymann Didier Lièvremont Marie-Claire Lett Philippe Bertin. Sources naturelles. Sources anthropogéniques. volcanisme. As. industries.

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Laboratoire de Dynamique, Évolution et Expression des génomes de micro-organismes FRE2326

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Presentation Transcript

  1. Laboratoire de Dynamique, Évolution et Expression des génomes de micro-organismes FRE2326 Daniel Muller Stéphanie Weiss Sandrine Koechler Michael Heymann Didier Lièvremont Marie-Claire Lett Philippe Bertin

  2. Sources naturelles Sources anthropogéniques volcanisme As industries agriculture Micro-organismes Méthyl-As As[III] fond géochimique puits As[V] Formes immobilisées As[III] Sol A Sol B Micro-organismes Nappes phréatiques Cycle biogéochimique

  3. Souche modèle ULPAs1Cenibacterium arsenoxydans • Oxyde As[III] en As[V] (100 mg.L-1 en 2 heures) • Résiste à 500 mg.L-1 en As[III] • Multirésistante : Ni, Sb,Cd, Cr[III], Pb, Mn, Se, As[V] • Mécanisme d’oxydation induit en présence d'As[III] • (Weeger et al, 1999)

  4. As[III] As[V] ULPAs1 0,5kb mini Tn5 insertion M1 mini Tn5 insertion M2 aoxD Mutants aoxC aoxA aoxB • Test au nitrate d’argent : • - dosage qualitatif et rapide • - As[III] couleur jaune; pas d’oxydation • As[V] couleur brune; oxydation • Simeonova et al. 2004 6 min 3 min AoxA: sous-unité de type Rieske AoxB: sous-unité catalytique AoxC: protéine à domaine nitroréductase AoxD: protéine cytochrome c-551 Muller et al., 2003 Les gènes de l’arsénite oxydase

  5. CuA Arsénite oxydase HAsO42—+H2AsO4—+3H+ 2H3AsO3+O2 Mo 2e— AoxB 3Fe4S 1e— AoxA 2Fe2S 4H+ 1e— Périplasme AoxD 1e— CuBaa3 4e— Cytoplasme 4H+ Caractérisation des gènes de l’arsénite oxydase

  6. AoxB Aox : une paléo-enzyme AoxA Lebrun et al., 2003

  7. 6 6 4 4 9 9 11 5 2 11 5 2 16 16 7 17 17 7 12 12 10 10 20 20 19 19 3 3 14 14 8 8 13 13 1 1 15 15 18 18 22 22 21 Réponse à l’arsenicchez C. arsenoxidans IEF IEF pI = 4 pI = 7 pI = 4 pI = 7 Mr (kDa) 21 Sans As[III] 2 mM As[III]

  8. Stress Arsenic Réponse au stress arsenic

  9. As[III] As[V] GlpF Pit 117 aa 185 aa 426 aa 236 aa Operon arsB1 arsCa arsB arsH arsR ArsC 57% 63% 74% 59% As[III] 111 aa 171 aa 303 aa 142 aa 251 aa 236 aa ADP Nébulisation Clonage Transformation Operon arsB3 arsR arsCa arsB arsCb arsH permease ATP ArsA 44% 54% 14% 61% 71% ArsB Operon arsA1 107 aa 164 aa 356 aa 384 aa 140 aa 245 aa arsH MSFtransporter arsCb arsB arsR arsCa As[V] Arsenate reductase Arsenite pump Arsenate reductase Flavoprotein regulation Membrane protein 0,5kb As[III] Bactéries Opérons de résistance

  10. Induction des opérons ars Rapport d'expression des gènes arsB arsBB1 Rapportd’intensité arsBB3 arsBA1 rrn 0 As 50 ppm 50 ppm 1/4 h 1/2 h Système de résistance à l’arsenic

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