Thèse Décryptage de la Diversité Génétique et Phénotypique de Streptococcus Uberis Stratégies d'Adaptation à la Glande Mammaire et Nouvelles Voies de Contrôle des Mammites H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université de Tours École doctorale : Santé, Sciences Biologiques et Chimie du Vivant - SSBCV Laboratoire de recherche : ISP - Infectiologie et Santé publique Direction de la thèse : Pierre GERMON ORCID 000000033078876X Début de la thèse : 2027-01-01 Date limite de candidature : 2026-10-09T23:59:59 Streptococcus uberis est un des principaux agents responsables de mammites chez la vache laitière, que ce soit des mammites cliniques ou subcliniques. Les répercussions sur l'élevage sont nombreuses : pertes économiques, altération du bien-être animal ou encore utilisation accrue d'antibiotiques. La mise en oeuvre de nouvelles stratégies pour lutter contre les mammites causées par S. uberis nécessite de mieux connaître le processus infectieux et, plus spécifiquement, les caractéristiques génotypiques et phénotypiques importantes pour le déroulement de l'infection.
Le projet de thèse sera mené dans le cadre du projet DiverSUB financé par l'ANR (AAPG 20226).
L'infection de la glande mammaire par S. uberis implique dans un premier temps une croissance en lait sain puis, une fois la réponse inflammatoire de l'hôte déclenchée, une croissance dans le milieu plus hostile qu'est le lait inflammatoire (composés anti-bactériens, changement de pH, présence de cellules immunitaires,...).
L'objectif de ce travail sera, dans un premier temps, de caractériser en détail les propriétés de croissance dans ces différentes conditions de plusieurs isolats de S. uberis issus de différents phylogroupes.
En parallèle, nous chercherons à obtenir des données sur l'expression des protéines et des gènes dans ces différentes conditions de culture. Enfin, nous utiliserons la technologie Biolog pour caractériser l'utilisation des glucides et de l'azote par ces différentes souches.
Les données obtenues seront analysées à la lumière les données de séquençage du génome dans une analyse intégrative et nous permettront de mieux comprendre le succès de S. uberis comme pathogène de mammite et serviront ensuite de support pour la mise en oeuvre de nouvelles stratégies vaccinales ou d'alternatives aux antibiotiques pour favoriser l'élimination de S. uberis.
Streptococcus uberis est responsable d'environ un quart des mammites bovines en France. La contamination de la glande mammaire par S. uberis est liée à sa présence dans l'environnement de la vache laitière, que ce soit dans les fèces ou sur le matériel de traite.
S. uberis appartient au groupe des Streptocoques pyogènes tels que S. pyogenes ou S. agalactiae [1]. La diversité au sein de cette espèce bactérienne a été étudiée par différentes approches qui ont permis d'identifier différents complexes clonaux mais aussi de mettre en évidence des capacités variables à déclencher une mammite [2-4]. A ce jour les travaux portant sur la diversité de S. uberis se sont limités à des analyses génétiques (PFGE ou whole-genome sequencing) [3, 5-7] sans explorer le lien potentiel entre diversité génomique et diversité phénotypique de S. uberis ni le lien avec le potentiel infectieux ou contagieux des souches étudiées.

Les approches génomiques ont confirmé que S. uberis possède plusieurs protéines d'adhésion aux cellules ou aux protéines de la matrice extra-cellulaire, un grand nombre de gènes codant pour des enzymes de dégradation des sucres, de multiples systèmes de transport de type PTS ainsi que la protéase à sérine PauA [7] qui permet de palier l'auxotrophie pour 10 à 13 acides aminés de S. uberis [8-10]. Ces analyses ont également permis d'explorer la moins grande susceptibilité aux antibiotiques de S. uberis par rapport à S. dysgalactiae [11].
Néanmoins, aucune de ces approches n'a permis d'expliquer le succès de S. uberis comme pathogène de mammites et notamment de faire le lien avec certaines propriétés essentielles au déclenchement des mammites telles que la croissance dans le lait dans des conditions inflammatoires, la capacité d'adhésion et d'invasion des cellules de l'épithélium mammaire, la capacité de résistance à la phagocytose par les neutrophiles ou encore la reconnaissance réduite par les cellules épithéliales [12].


Le travail du candidat sera découpé en trois parties qui permettront de répondre aux questions suivantes :
- - Quelles propriétés phénotypiques des souches de S. uberis peut expliquer leur succès épidémiologique et leur capacité à déclencher des mammites bovines ?
- Comment S. uberis s'adapte à son environnement lors de la colonisation de la glande mammaire ? L'originalité du projet de thèse réside dans la diversité des approches qui seront utilisées pour caractériser l'adaptation de S. uberis à son environnement notamment des tests phénotypiques haut-débit (Biolog ®) et des analyses transcriptomiques et protéomiques après croissance en lait sain ou en conditions inflammatoires. Ces analyses permettront de mettre en évidence les liens entre diversité génétique et diversité phénotypique ainsi que les liens avec la virulence ou la contagiosité des souches.
Tâche 1: caractérisation des propriétés de croissance de souches de S. uberis.
L'infection de la glande mammaire par S. uberis implique dans un premier temps une croissance en lait sain puis, une fois la réponse inflammatoire de l'hôte déclenchée, une croissance dans le milieu plus hostile qu'est le lait inflammatoire (composés anti-bactériens, changement de pH, présence de cellules immunitaires,...).
Deux à trois souches de S. uberis issues de chacun des 8 phylogroupes décrits par le laboratoire seront sélectionnées pour un total de 20 souches. Nous caractériserons la capacité de ces souches à croître dans différentes conditions représentatives des différentes situations auxquelles la bactérie est exposée lors de l'infection. Les conditions testées incluront du lait frais, du lait prélevé sur inflammation stérile et du lait prélevé après une croissance de courte durée d'une souche de Staphylococcus xylosus, un staphilocoque sélectionné d'un cas de mammite avec co-infection avec S. uberis. La croissance sera mesurée par des méthodes classiques de comptage bactérien.

Tâche 2: Détermination des profils transcriptomiques et protéomiques
Les profils transcriptomiques et protéomiques des souches de S. uberis après croissance dans les différentes conditions testées seront analysés. Cette tâche sera réalisée sur un sous-ensemble de 8 souches, chacune représentant l'un des 8 phylogroupes identifiés. Les bactéries seront collectées par centrifugation en phase exponentielle. Pour les analyses transcriptomiques, l'ARN sera extrait selon un protocole validé en resuspendant les bactéries dans du Trizol suivi d'une lyse mécanique puis purification en colonne. Pour l'analyse du protéome, les bactéries seront lavées pour éliminer les protéines du lait, lysées et chargées sur un gel SDS-PAGE pour une courte migration avant de collecter les bandes qui seront envoyées à la plateforme PAPPSO (pappso.inrae.fr). Les données seront analysées afin d'identifier les gènes et protéines spécifiquement exprimés dans le lait inflammatoire ou dont l'expression est modifiée dans le lait préconditionné par S. xylosus.

Tâche 3: Utilisation des sources de carbone et d'azote par S. uberis.
La capacité des 20 souches sélectionnées dans la Tâche 1 à utiliser différentes sources de carbone et d'azote sera évaluée à l'aide des tests phénotypiques Biolog (https://www.biolog.com/). Le protocole de routine pour les tests Biolog a été adapté à S. uberis. Les plaques PM1, PM2 et PM3 seront utilisées pour surveiller l'utilisation de 190 sources de carbohydate (PM1 & PM2) ou 95 sources d'azote (PM3). La capacité à utiliser ces substrats sera détectée par la conversion d'un colorant redox en composé coloré et suivie dans le temps à l'aide d'un lecteur de microplaques Tecan Infinite M Plex. Les données d'utilisation des sources de carbone et d'azote seront enregistrées et analysées.

Savoir-faire:
- Le(la) candidat(e) aura de bonnes compétences en bactériologie (croissance bactérienne, analyse d'expression de gènes).
- Une expérience ou des notions en bioinformatique (génomique comparative et analyse de données RNAseq) seraient appréciées

Qualités requises
- Rigueur scientifique
- Bonne capacité à communiquer et ouverture d'esprit
- Forte motivation et persévérance

Candidature:
- Candidature jusqu'au 9 octobre 2026 (délai de rigueur): CV, relevés de notes (L3, M1 et M2) et lettre de motivation et lettre de recommandation à envoyer à ****@****.**
- Audition devant le jury de l'école doctorale fin octobre.