Rangées de graines.. © Inra, Elena Schweitzer © Fotolia

Nos résultats

Sommaire
  1. Introduction
  2. La manière dont les protéines s’agrègent lors d’un traitement thermique module leur capacité sensibilisante
  3. Accroître la survie des probiotiques au séchage en stimulant leur adaptation aux stress
  4. Le pouvoir adhésif deLactococcus lactis: une histoire tirée par les « pili » ?
  5. Quand les biopolymères s'assemblent : un jeu d'énergie et d'entropie.
  6. Toute la digestion gastro-intestinale dans un laboratoire sur puce : le microdigesteur
  7. Dis, comment une goutte de lait devient-elle un grain de poudre ?
  8. Recherches et Innovations 2016 - Pour l'Aliment et les Bioproduits
  9. 13 minutes pour tout savoir sur la qualité des fromages et des recherches qu'elle implique
  10. Un nouveau procédé pour le bio-raffinage du végétal
  11. La membrane bactérienne sous la lumière UV du synchrotron SOLEIL
  12. L’ingénierie inverse ou la machine à remonter… le pain !
  13. Chimie verte : Améliorer la production de lipides chez la levure
  14. Des vins de qualité à teneur réduite en alcool acceptés par le consommateur
  15. Impact des procédés de fractionnement sur la distribution des mycotoxines dans le blé dur
  16. Pâtes aux légumineuses : comment la formule et le procédé confèrent à l’aliment ses qualités nutritionnelles
  17. Contrôler le brunissement des vins blancs par la sélection raisonnée de levures
  18. Des bactéries lactiques pour réduire l’allergénicité de certaines protéines du lait
  19. Eliminer les biofilms avec un détergent enzymatique : une alternative aux traitements à base de soude
  20. Néo-enzymes à façon pour la conception de vaccins antibactériens
  21. RMN : une méthode non destructive pour identifier et quantifier les molécules phosphorées
  22. Marché des viandes transformées : vers une méthode de référence ?
  23. Modélisation mécanique multi-échelle : de l’échelle nanométrique aux propriétés macroscopiques de la mie de pain
  24. Minimoulin : 500 g pour apprécier la valeur meunière des blés
  25. Production microbienne de lipides à usages énergétiques ou chimiques
  26. L'acide férulique, acteur discret mais universel de la construction des parois lignifiées
  27. Eco-conception de matériaux à base de co-produits du bois
  28. L'analyse des composés volatils pourrait permettre d'authentifier le système de production des poulets
  29. Des nanoparticules comme marqueurs de biopolymères en microscopie
  30. Pasteurisation, UHT, microfiltration... Tous les traitements n'ont pas le même impact sur la qualité nutritionnelle du lait
  31. Des rayons X pour caractériser les couches accumulées lors des opérations de filtration
  32. L'intégration des connaissances expertes appliquées à l'affinage des camemberts
  33. Maîtriser la perte de masse des fromages pendant l'affinage
  34. La mémoire de l'amidon
  35. Recherches et innovations 2015 - Pour l'Aliment et les Bioproduits
  36. Comportement des micelles de caséine lors de la filtration du lait
  37. Nouvelle enzyme de dégradation des pectines
  38. Digestion du nourrisson : un modèle permet d’étudier les allergènes alimentaires
  39. Digestion des protéines carnées
  40. Des émulsions modèles de la digestion révèlent l’effet protecteur des polyphénols
  41. Perception de l’astringence : un nouvel éclairage grâce à la spectrométrie de masse
  42. Hautes pressions : Nouvelles voies d'utilisation et de valorisation sur les aliments emballés
  43. Fours à injection de vapeur d’eau : jusqu'à 12% d’économie d’énergie
  44. Nouvelle méthode d’analyse rapide de la qualité des tomates et des abricots
  45. Jambon de Bayonne : des marqueurs de texture et d’arôme pour maîtriser la qualité
  46. Suraccumulation de lipides chez la levure S. cerevisiae : vers une production de biocarburants à usage aéronautique
  47. Fractionner la ventilation des hâloirs de fromagerie : 50% d’économie d’énergie
  48. Connaître la structure de l'amidon pour maîtriser ses applications
  49. L’IRM pondérée en diffusion : un outil générique pour la micro-imagerie des lipides dans les matrices alimentaires
  50. Caractérisation d’un gène majeur de la biosynthèse des anthocyanes dans la baie de raisin
  51. Nouveaux détecteurs d’activités enzymatiques à base de nanocouches semi-réflectives de biopolymères
  52. Vers la connaissance de la structure de la micelle de caséine
  53. Le chauffage du lait semble favoriser le développement de l’allergie chez les nourrissons
  54. Mieux comprendre le pouvoir moussant des protéines en étudiant leur comportement aux interfaces eau-air
  55. Nouveau modèle d’organisation en 3D de la membrane de globules gras du lait
  56. Comment les protéines alimentaires s’auto-assemblent en objets micrométriques
  57. Une nouvelle méthode de séparation permet de déterminer la structure complète de biopolymères
  58. Intérêt des métabolites volatils des produits carnés pour révéler les contaminations des animaux d’élevage aux micropolluants environnementaux
  59. SensinMouth quand le goût fait sens
  60. Un logiciel d’aide au choix d’un emballage pour la filière Fruits et Légumes frais construit sur une démarche d’ingénierie des connaissances
  61. SOLEIL nous éclaire sur la structure des protéines stabilisatrices des réserves lipidiques de plantes oléagineuses
  62. Un zoom sur le processus d’assemblage multi-échelle des protéines 
  63. Maîtrise du séchage de produits laitiers infantiles par la prise en compte des interactions eau-constituants
  64. Maîtriser l’acidité du vin par un procédé électro-membranaire : une nouvelle pratique œnologique autorisée en Europe et dans les pays viticoles du nouveau monde
  65. Stratégies de réduction du taux de sodium dans les aliments
  66. Pour une meilleure persistance de Lactococcus lactis dans le tractus digestif
  67. L’allergie alimentaire au blé : une histoire d’épitopes
  68. Des essais sur un modèle de souris allergiques révèlent le fort potentiel allergisant d’un procédé alimentaire : la désamidation du gluten de blé
  69. Protéger les lipides omega-3 de l’oxydation : le rôle clé des émulsifiants
  70. Quel impact de la cuisson sur la qualité des viandes ? Des images aux modèles mathématiques.
  71. Comment améliorer le pouvoir moussant des protéines ?
  72. Une cellule d’observation sous cisaillement de gels, mousses, pâtes et autres systèmes complexes
  73. Vers une compréhension des mécanismes impliqués dans la synthèse de tanins astringents
  74. Fractionnement du lait : des procédés membranaires éco-performants
  75. Qualité des vins : de l'oxygène un peu, beaucoup, ... pas du tout ?
  76. Obtenir des émulsions très stables sans tensioactifs grâce à des nanocristaux de polysaccharides issus de la biomasse.
  77. Découverte de nouvelles enzymes de dégradation des polysaccharides végétaux dans le microbiome intestinal humain
  78. La cutine de la peau des tomates pour de nouveaux polymères
  79. La texture des fruits : phénotypage et chémotypage de déterminants histologiques et pariétaux
  80. Simulation de la fragmentation orale d'aliments céréaliers fragiles ... Scrountch !
  81. La déglutition, un carrefour physiologique clé pour libérer les arômes 
  82. Un nouveau procédé de cuisson des viandes sous dioxyde de carbone pour réduire l'apparition de composés indésirables
  83. Dénaturation thermique des protéines musculaires par microspectroscopie FT IR localisée couplée au rayonnement synchrotron
  84. Des résines époxy biosourcées, sans bisphénol A, à partir de polyphénols naturels
  85. Structure d'un colloïde naturel : la micelle de caséine du lait
  86. Identification d'une souche d'Aspergillus qui améliore de 20% le rendement en glucose de la biomasse en conditions industrielles
  87. Une enzyme impliquée dans la polymérisation de la cutine
  88. Une farine de blé dur adaptée à la fabrication de baguettes traditionnelles
  89. Le virtuel pour guider la construction d’enzymes « sur mesure »
  90. Jusqu’où est-il possible de réduire la teneur en sel dans les charcuteries cuites ?
  91. Diffusion des molécules organiques dans les matériaux polymères : retour sur les lois connues
  92. Mousse intelligente : différentes manières de détruire une mousse sur demande !
  93. La Datte, riche en tanins et pourtant ni amère ni astringente
  94. Réduire la teneur en sel des aliments
  95. Recherches et innovations 2014

Le pouvoir adhésif deLactococcus lactis: une histoire tirée par les « pili » ?

Des chercheurs du Laborratoire d'Ingénierie des Systèmes Biologiques et des Procédés de Toulouse, UMR LISBP CNRS/INSA/INRA en collaboration avec l’Institut MICALIS de l'INRA de Jouy-en-Josas et l'UMR TOXALIM de Toulouse se sont penchés sur la structure du pilus (pluriel : pili) : une protéine sécrétée à la surface d’une bactérie et impliquée dans l’adhésion à une surface – produit par Lactococcus lactis. Cette bactérie rencontrée majoritairement dans le milieu laitier a la capacité de former des communautés appelées biofilms. La formation de biofilms rencontrés dans le domaine agro-alimentaire est un véritable enjeu sociétal pour la sécurité alimentaire.

Mis à jour le 29/03/2017
Publié le 29/03/2017
Mots-clés :

Le pilus est une sorte d’appendice situé à la surface de la paroi des bactéries Gram +. La biogénèse des pili est une machinerie faisant intervenir des sortases, enzymes qui assemblent deux protéines élémentaires – les pilines –de manière covalente. Le pilus qui en résulte est un assemblage en série de pilines de squelette – PilB chezL. lactisIL1403 – avec une piline de coiffe – PilA – en dernière position. Cet assemblage est uniquement réalisé par la sortase C (strC). Le pilus est fermement ancré au peptidoglycane par une piline d’ancrage – PilC.

Microscopie électronique à transmission de lactocoques de la souche IL1403 Pil exprimant des pili (flèches). Barre d’échelle, 500 nm. Figure reproduite de la revue scientifique PlosOne (http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0152053.g003). © PlosOne, Figure reproduite de la revue scientifique Pl
Microscopie électronique à transmission de lactocoques de la souche IL1403 Pil exprimant des pili (flèches). Barre d’échelle, 500 nm. Figure reproduite de la revue scientifique PlosOne (http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0152053.g003) © PlosOne, Figure reproduite de la revue scientifique Pl

Pour ces travaux, une instrumentation de pince optique a été développée et permet de manipuler le micron(1 millionième de mètre) afin de mesurer des forces infimes.

Approche expérimentale multi-échelle utilisant la chambre à écoulement cisaillé pour déterminer les propriétés d’adhésion d’une population d’individus piliés et la pince optique pour caractériser les propriétés nanomécaniques d’un pilus individuel.. © Mickaël Castelain, Mickaël Castelain
Approche expérimentale multi-échelle utilisant la chambre à écoulement cisaillé pour déterminer les propriétés d’adhésion d’une population d’individus piliés et la pince optique pour caractériser les propriétés nanomécaniques d’un pilus individuel. © Mickaël Castelain, Mickaël Castelain

Il a été démontré qu’en conditions statiques, les pili seraient impliqués dans l’auto-agrégation et la structuration du biofilm. Pour comprendre en détail le rôle des pili dans ce processus, nous nous sommes focalisés sur l’influence des différentes pilines et de la sortase C sur (i) le rôle adhésif et (ii) les propriétés nanomécaniques des pili.

Opéron codant pour l’expression des différents gènes nécessaires à la production d’un pilus et sa topologie.. © Mickaël CastelainMickaël Castelain, Mickaël Castelain
Opéron codant pour l’expression des différents gènes nécessaires à la production d’un pilus et sa topologie. © Mickaël CastelainMickaël Castelain, Mickaël Castelain

Nos résultats montrent le rôle primordial des pili dans l’adhésion de L .lactis sur une surface polymère et que la sortase C est indispensable pour que s’opère cette capacité à résister à un écoulement cisaillé. Les expériences d’étirement ont confirmé ce résultat et apporté des données d’extrême flexibilité de la protéine, bien plus qu’un brin d’ADN. Cette découverte permet d’alimenter de nombreuses hypothèses sur l’assemblage de plusieurs bactéries entre elles et des expériences complémentaires sont en cours.

Une meilleure compréhension des conditions qui gouvernent la colonisation de surfaces biotiques (par ex. le tractus intestinal) ou abiotiques (par ex. machine à traire) constitue donc un enjeu socio-économique sans équivoque. La compréhension de la nanomécanique des pili et de leur importance dans l’adhésion des lactocoques permet d’apporter des éléments sur le rôle possible joué par les lactocoques dans la formation de biofilms sur des sites pertinents en industrie agro-alimentaire comme les machines à traire ou les planches d’affinage. A terme, ce type de biofilms permettrait de lutter contre les sources pathogènes (par exemple Listeria) mais aussi contre les flores d’altération pour in fine proposer des solutions de biopréservation alimentaire.

Mickaël Castelain installant un échantillon pour calibrer la pince optique par une interface de contrôle et d'acquisition développée au LISBP. © Christophe Maître, Christophe Maître
Mickaël Castelain installant un échantillon pour calibrer la pince optique par une interface de contrôle et d'acquisition développée au LISBP © Christophe Maître, Christophe Maître

 

 

Partenaires:

  • Jean-Christophe Piard, Institut MICALIS
  • Muriel Mercier-Bonin, Toxalim

Références :

  • Castelain M, Duviau MP, Canette A, Schmitz P, Loubiere P, Cocaign-Bousquet M, et al. (2016) The Nanomechanical Properties of Lactococcus lactis Pili Are Conditioned by the Polymerized Backbone Pilin. PLoS One 11 (3): e0152053. http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0152053
  • Castelain M, Duviau MP, Oxaran V, Schmitz P, Cocaign-Bousquet M, Loubiere P, et al. (2016) Oligomerized backbone pilin helps piliatedLactococcus lactisto withstand shear flow. Biofouling 32 (8): 911-923. doi: 10.1080/08927014.2016.1213817

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