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Investigation des éléments génomiques impliqués dans la perte de virulence d'Aeromonas salmonicida ssp. salmonicida suite à un stress thermique

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2021
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Aeromonas salmonicida ssp. salmonicida est l'agent étiologique de la furonculose chez les salmonidés, spécialement les poissons d'élevage. Les pertes économiques pour l'aquaculture au Québec liées à cette maladie sont considérables. En raison des traitements par antibiotiques, on observe une émergence de souches d'A. salmonicida ssp. salmonicida résistantes aux antibiotiques. C'est pourquoi différentes alternatives, dont la vaccination, sont étudiées afin de prévenir la furonculose. Généralement, les vaccins utilisés injectent des bactéries mortes. En revanche cette méthode peut être laborieuse et inefficace. Ce projet s'intéresse au développement de souches vivantes atténuées qui pourraient être utilisées comme vaccin dans les piscicultures. Des études antérieures ont démontré que la virulence de la bactérie pouvait être atténuée lorsqu'exposée à un stress. Cela est expliqué par la perte des gènes du système de sécrétion de type trois (SSTT), qui ont un rôle essentiel dans la virulence de la bactérie. Cependant, le mécanisme reste encore inconnu et conséquemment, ce projet avait comme principal objectif d'identifier et caractériser les différents éléments génomiques pouvant contribuer à l'instabilité du SSTT. Tout d'abord, plusieurs souches d'A. salmonicida ssp. salmonicida ont été cultivées à 25 °C, ce qui est supérieur à leur température optimale de 18 °C. Les résultats ont révélé que certaines souches pouvaient perdre leur SSTT, mais que d'autres étaient réfractaires à la délétion des gènes malgré leur exposition à un stress. Une analyse génomique de ces différentes souches a permis d'identifier la présence d'un regroupement de gènes qui semble jouer un rôle dans l'instabilité du SSTT. Ces gènes sont retrouvés en majorité chez les souches sensibles et ils sont absents pour les souches réfractaires. Ce regroupement de gènes sera étudié en vue de créer des souches atténuées à partir de souches réfractaires. Ces souches seront ensuite testées sur les poissons pour déterminer l'efficacité de cette approche vaccinale contre la furonculose.
Aeromonas salmonicida ssp. salmonicida is the causative agent of furunculosis in salmonids, especially in farmed fish. The economic losses for aquaculture in Quebec related to this disease are considerable. As a result of antibiotic treatments, there is the emergence of antibiotic-resistant strains of Aeromonas salmonicida ssp. salmonicida. This is why different alternatives, including vaccination, are being studied to prevent furunculosis. Historically, the vaccines used are composed of dead bacteria. However, this method can be laborious and inefficient. This project is interested in the development of live attenuated strains that could be used as a vaccine in fish farms. Previous studies have shown that the virulence of the bacteria can be reduced when exposed to stress. This is explained by the loss of the genes of the type three secretion system (TTSS), which is essential in the virulence of the bacteria. However, the mechanism is still not fully understood and consequently the main objective of this project was to identify and characterize the different genomic elements that can contribute to the instability of TTSS. First, several strains of A. salmonicida ssp. salmonicida were grown at 25 °C, which is above their optimum temperature of 18 °C. The results revealed that some strains could lose their TTSS, but others were resistant to gene deletion despite their exposure to stress. Genomic analysis of these different strains identified the presence of a cluster of genes that appears to play a role in the instability of TTSS. These genes are found mostly in sensitive strains and they are absent in refractory strains. This cluster of genes will be studied to create attenuated strains from refractory strains. These strains will then be tested on fish to determine the effectiveness of these strains as a vaccine approach against furunculosis.
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