Soutenance mémoire
Le genre bactérien Brucella
Caractérisation moléculaire des Brucella marines
La classification des Brucella marines est largement basée sur des données provenant de l’Atlantique Nord (Cloeckaert et al., 2011). En 1994, les souches issues des premiers prélèvements sur mammifères marins ont été identifiées comme appartenant au genre Brucella par la morphologie des colonies et des cellules, l’activité biochimique, l’agglutination sur sérum monospécifique et les profils métaboliques. Toutes les caractéristiques trouvées n’ont pas été assimilables à l’une ou l’autre des six espèces de Brucella bien connues à cette époque. C’est pourquoi, faute d’études plus approfondies, il a été suggéré de les nommer Brucella maris (Jahans et al., 1997). Des études ultérieures ont démontré que Brucella maris était homogène par ADN-ADN hybridation aux souches de Brucella terrestres (77%) et a été confirmée comme appartenant au genre Brucella par homologie de l’ARN ribosomique 16S (Foster et al., 2007 ; Banai et Corbel, 2010).
Etude des gènes codant pour les protéines de la membrane externe (gènes omp)
Les gènes omp sont les gènes codant pour des protéines de la membrane externe des Brucella (Cloeckaert et al., 2001). Les protéines de la membrane externe peuvent être, entre autres, des lipoprotéines qui donnent une stabilité à la membrane ou des porines qui forment des canaux permettant les échanges avec le milieu environnemental, mais qui peuvent aussi servir de récepteurs pour des phages et enfin d’autres protéines structurales (Markey et al., 2013). Leur étude est particulièrement intéressante puisque ces gènes se sont révélés très polymorphiques et permettent donc de différencier les espèces entre elles ainsi que leurs biovars (Cloeckaert et al., 2001).
Le gène omp28
Le gène omp28 (ou bp26) code pour la protéine périplasmique BP26 qui est un antigène majeur pour la colonisation de l’organisme par les espèces de Brucella circulant dans les troupeaux de ruminants domestiques, mais dont le rôle précis n’a pas été élucidé (Kim et al., 2013). Chez les espèces de Brucella terrestres, le gène omp28 présente une phase ouverte de lecture (ORF) de 1 029 paires de base (pb). De manière intéressante, l’amplification du gène omp28 par PCR chez les espèces de Brucella marines montre que l’ORF compte 1 900 pb (Cloeckaert et al., 2000). Son séquençage a révélé la présence d’une séquence d’insertion, nommée IS711, située entre omp28 et la séquence palindromique Bru-RS1 (fig.1).L’IS711 est depuis longtemps considéré comme un bon marqueur du genre Brucella permettant également de discriminer les espèces de Brucella et leurs biovars en fonction de son nombre de copies et de sa répartition dans le génôme (voir ci-après, paragraphe 2.1.2). Dans cette optique, une amplification de cette séquence d’insertion par PCR standardisée est répertoriée sur la base de données GenBank (Cloeckaert et al., 2000).
Aujourd’hui, la présence de la séquence d’insertion IS711 en aval du gène bp26 est reconnue comme un marqueur spécifique permettant de différencier les Brucella terrestres des Brucella marines (Cloeckaert et al., 2000). En effet, on retrouve un plus grand nombre de copies de la séquence IS711 chez les Brucella marines que chez les espèces de Brucella terrestres, à l’exception de Brucella ovis qui possède plus de 35 copies (Foster et al., 2007).
Les gènes omp2
Les gènes omp2a et omp2b codent pour deux porines homologues de 36kDa. Ces gènes sont étroitement liés dans le génome de Brucella et sont orientés dans des directions opposées (Banai et Corbel, 2010).Les Brucella terrestres présentent une copie de chaque gène : omp2a et omp2b, avec une exception pour Brucella ovis qui présente deux copies du gène omp2a et pas de gène omp2b (Banai et Corbel, 2010). Les Brucella issues de cétacés ont la particularité de ne pas présenter de gène omp2a mais possèdent au contraire deux copies du gène omp2b (Cloeckaert et al., 2001). Enfin, les souches issues de pinnipèdes présentent une copie du gène omp2a et une copie du gène omp2b (Cloeckaert et al., 2001).Les gènes omp2 de Brucella isolées chez les mammifères marins présentent des motifs spécifiques (Cloeckaert et al., 2001 ; Foster et al., 2007). De plus, l’élaboration de cartes de restriction des gènes omp2a et omp2b permet de discriminer les espèces de Brucella issues de mammifères marins (Dawson et al., 2008b). Pour ce faire, pour chacun des gènes omp2, les auteurs attribuent une lettre à chaque profil de restriction différent. La nomenclature X(Y) représente la combinaison des profils de restriction des gènes omp2b et, entre parenthèses, omp2a. Cette étude a permis de grouper les isolats de mammifères marins de la façon suivante :
– Le profil M(J) composé de 79% d’isolats de marsouins, 15% de dauphins, 4% de phoques et 2% de baleines ; – Le profil N(K) présentant à 100% d’isolats provenant de dauphins ; – Le profil L(I) composé à 95% des isolats de phoques ; – Le profil O(I) comportant 85% d’isolats de phoques ; – Les profils P(I) et Q(I) regroupant les isolats issus de phoques à capuchon et un isolat d’avorton de grand dauphin en Californie.
Ce résultat suggère une dichotomie parmi les souches de Brucella issues de mammifères marins avec, d’un côté, les Brucella isolées de pinnipèdes et, de l’autre, des Brucella isolées de cétacés. Ce constat est en accord avec les caractéristiques phénotypiques évoquées précedemment (c.f. paragraphe 1.2.3. Croissance): les souches issues des pinnipèdes nécessitent du dioxyde de carbone pour leur croissance et sont incapables de métaboliser le Dgalactose contrairement aux souches issues de cétacés (Jahans et al., 1997).
Cette relation entre le polymorphisme des gènes omp2 et le spectre d’hôte des bactéries a démontré l’existence d’au moins deux espèces de Brucella marines au lieu de la seule B. maris. Elles furent initialemment dénommées Brucella cetaceae et Brucella pinnipediae (Cloeckaert et al., 2001). L’existence de ces deux espèces fut confirmée par PCRInfrequent Restriction Site, qui prend en compte le nombre plus important de séquence d’insertion IS711 dans le génome des Brucella marines (Foster et al., 2007). Aujourd’hui, ces deux espèces sont répertoriées sous les noms de Brucella ceti pour les cétacés et Brucella pinnipedialis pour les pinnipèdes (Banai et Corbel, 2010).
La famille de gènes omp25/omp31
La famille omp25/omp31 est composée de cinq gènes biens connus dans le genre Brucella : omp31b, omp25b, omp25c, omp25d et omp22. Ces gènes codent pour des protéines, dont certaines sont des porines, de la membrane externe qui ont un rôle dans la virulence de la bactérie (Vizcaino et al., 2004). Ils sont bien conservés dans ce genre bactérien bien que quelques différences entre espèces aient été soulignées (Vizcaino et al., 2004). Concernant notre étude, aucune donnée disponible à ce jour ne révéle de différence significative entre les espèces de Brucella marines et celles des Brucella terrestres. En revanche, une inversion d’un fragment d’ADN de 1747 pb par rapport à l’orientation de référence, incluant le gène omp25b et presque entièrement deux gènes adjacents, a été révélée pour la plupart des souches de Brucella ceti. Le fait que la totalité des échantillons de Brucella ceti ne montre pas cette inversion suggèrerait la présence de plusieurs biovars (Vizcaino et al., 2004).
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Guide du mémoire de fin d’études avec la catégorie Particularité anatomique des cétacés |
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Table des matières
TABLE DES ILLUSTRATIONS
LISTE DES ABREVIATIONS
INTRODUCTION
1. Le genre bactérien Brucella
1.1. Historique et classification du genre Brucella
1.2. Caractéristiques structurales et physiologiques
1.3. Réservoir et Spectre d’hôte
1.4. Pathogénicité et virulence
1.5. Immunité anti-Brucella
1.6. Clinique
1.7. Traitement et prophylaxie
2. La Brucellose chez les mammifères marins
2.1. Caractérisation moléculaire des Brucella marines
2.2. Les infections à Brucella chez les mammifères marins
2.3. Brucella marines et autres espèces animales
3. Problématique
1. PARTIE 1 : Etude rétrospective des échouages et des causes de mortalité des mammifères marins sur les côtes françaises de la Manche de 1995 à 2015
1.1. Matériel et Méthodes
1.2. Particularité anatomique des cétacés
1.3. Les cétacés
1.4. Les Pinnipèdes
1.5. Conclusion et discussion sur les échouages
2. PARTIE 2 : Etude de la Brucellose chez les Mammifères marins échoués sur les côtes françaises de la Manche de 1995 à 2015
2.1. Matériels et Méthodes
2.2. Recherche de Brucella spp. par RT-PCR
2.3. Etudes lésionnelles et immunohistochimiques des animaux positifs à Brucella en RT-PCR 142
2.4. Séquençage de Sanger
3. Conclusion et discussion sur la Brucellose marine
CONCLUSION GENERALE
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