Comparative proteomic analysis revealed metabolic changes and the translational regulation of Cry protein synthesis in Bacillus thuringiensis

La souche B. thuringiensis YBT-1520, qui est très toxique pour certains lépidoptères, est utilisée dans le sud de la Chine pour lutter contre des organismes qui s’attaquent aux cultures. Nos travaux visaient à déterminer les changements métaboliques associés à la synthèse de la protéine insecticide cristalline (ICP). Nous avons utilisé l’électrophorèse en deux dimensions et la MALDI-TOF-MS pour analyser le génome de la souche cultivée dans un milieu minimal modifié. Nous avons aussi examiné la transcription de certains gènes codant des enzymes clés du métabolisme des glucides au moyen de la qPCR. Nous avons ainsi identifié 72 protéines qui étaient exprimées de façon différentielle, c’est-à-dire avec une différence d’au moins 200 %. Quand nous avons comparé les génomes des bactéries en phase stationnaire de croissance à celui des bactéries au milieu de la phase exponentielle, nous avons constaté des différences importantes dans le métabolisme. En fin de phase stationnaire, nous avons observé cinq phénomènes majeurs : 1) le cycle de la glycolyse était réorienté vers la voie des pentoses phosphates et se terminait par la formation de sérine; 2) le cycle des acides tricarboxyliques était supprimé; 3) le poly(3‑hydroxybutyrate) était la source la plus importante d’énergie et de carbone; 4) l’augmentation collective des protéases laissait supposer une dégradation massive des protéines et une importante libération d’acides aminés et 5) les facteurs associés à la traduction étaient régulés à la hausse, dont EF-Tu, GroEL et GatB, tandis que le régulateur négatif YfiA, était en baisse. Les changements métaboliques observés chez les bactéries en phase exponentielle de croissance ont montré que les cellules faisaient le plein d’énergie, de précurseurs d’acides aminés et de facteurs de traduction en vue de la synthèse d’ICP.