Clostridium saccharoperbutylacetonicum N1-4 solvantogène et résistant au phage HM2 présente une production accrue d’exopolysaccharides

Citation

Liu, X., Turchi, B., Mok, K.C., Taga, M.E., Miller, M.J. (2017). HM2-phage resistant solventogenic Clostridium saccharoperbutylacetonicum N1-4 shows increased exopolysaccharide production, 364(19), http://dx.doi.org/10.1093/femsle/fnx191

Résumé en langage clair

Dans les années 1960, on a signalé au Japon qu'une importante souche de Clostridium saccharoperbutylacetonicum N1-4 (N1-4) productrice de biocarburants avait été infectée en série par des bactériophages. L’infection par ces bactériophages a entraîné des pertes économiques en raison de la diminution significative du nombre de cellules, du taux de croissance et du rendement en biocarburant (Hongo et al., 1965). Un des bactériophages isolés des éclosions, HM2, est un phage lytique de N1-4 et est peut-être le bactériophage le mieux caractérisé d'un Clostridium solvantogène. Nous présentons ici le génome complet du phage HM2 - taille de 17 470 pb avec 22 cadres de lecture ouverts, dont des modules de réplication, de lyse, d’intégration et de structure. Pour comprendre l’infection à HM2 et la résistance chez les bactéries N1-4, nous avons isolé et caractérisé des mutants insensibles aux bactériophages. Ces huit mutants indépendants comprenaient quatre types avec adsorption et quatre types sans adsorption. Les mutants avec adsorption présentaient une production accrue d’exopolysaccharides (EPS), qui agit comme un écran inhibant partiellement la fixation du phage HM2 à leur surface. Les mutants sans adsorption présentaient une augmentation modérée de la production d’EPS, ce qui n’a pas eu d’effet sur la fixation du HM2. Les mutants avec absorption avaient un rendement réduit en fermentation, tandis que les mutants sans absorption n'étaient pas distincts des N1-4. Par conséquent, les mutants sans adsorption seraient plus utiles dans la fermentation, car ils permettent d'obtenir à la fois un bon rendement en fermentation et une résistance aux phages.

Résumé

© FEMS 2017. Tous droits réservés. Au cours de l’histoire de l’industrie de la fermentation par des Clostridium solvantogènes, les bactériophages ont été un problème récurrent. Cette étude montre que HM2, un bactériophage lytique de Clostridium saccharoperbutylacetonicum N1-4 (N1-4), a une taille de génome de 17 470 pb avec 22 cadres de lecture ouverts, dont des modules de réplication, de lyse, d’intégration et de structure. Pour comprendre l’infection à HM2 et la résistance chez les bactéries N1-4, nous avons isolé et caractérisé des mutants insensibles aux bactériophages. Ces huit mutants indépendants comprenaient quatre types avec adsorption et quatre types sans adsorption. Les mutants avec adsorption présentaient une production accrue d’exopolysaccharides (EPS) et HM2 se fixait moins à leur surface. Les mutants sans adsorption ont présenté une augmentation modérée de la production d’EPS, ce qui n’a pas eu d’effet sur la fixation du HM2. Les mutants avec absorption avaient un rendement réduit en fermentation, tandis que les mutants sans absorption n'étaient pas distincts des N1-4 à ce chapitre. Par conséquent, les mutants sans adsorption seraient plus utiles en fermentation, car on obtient à la fois un bon rendement en fermentation et une résistance aux phages.

Date de publication

2017-10-01