Bacteroides thetaiotaomicron

Bacteroides thetaiotaomicron (anciennement Bacillus thetaiotaomicron) est une espèce de bactérie du genre Bacteroides. Il s'agit d'un anaérobe obligatoire gram-négatif. C'est l'une des bactéries les plus courantes du microbiote intestinal humain et c'est aussi un pathogène opportuniste. Son génome contient de nombreux gènes spécialisés dans la digestion des polysaccharides. Elle est souvent utilisée dans la recherche comme organisme modèle pour les études fonctionnelles du microbiote humain[2].

Bacteroides thetaiotaomicron
Classification
Règne Bacteria
Sous-règne Negibacteria
Embranchement Bacteroidetes
Classe Bacteroidia
Ordre Bacteroidales
Famille Bacteroidaceae
Genre Bacteroides

Espèce

Bacteroides thetaiotaomicron
(?Distaso, ?1912) ?Castellani & ?Chalmers, 1919[1]

Histoire et taxonomie

Bacteroides thetaiotaomicron a été décrit pour la première fois en 1912 sous le nom de Bacillus thetaiotaomicron et est passé au genre Bacteroides en 1919[3]. Il a été isolé à l'origine à partir de matières fécales d'adultes humains[4]. La dénomination spécifique dérive des lettres grecques thêta, iota et omicron ; la « List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature » l'indique comme « relatif à la morphologie des formes vacuolées »[3]. Ce nom est utilisé comme exemple de nom d'espèce « arbitraire » dans le Code international de nomenclature des procaryotes[5],[6].

Génome

Le génome de B. thetaiotaomicron a été séquencé en 2003. Il a une longueur de 6,26 paire de bases, mais comporte un nombre relativement faible de gènes distincts, en raison de nombreux gènes codant pour des protéines de taille inhabituelle par rapport aux autres procaryotes[4]. Cette caractéristique génomique est partagée avec un autre membre du genre ayant un mode de vie similaire, Bacteroides fragilis[7]. Le génome est notable parce qu'il contient un très grand nombre de gènes associés à la décomposition des polysaccharides, notamment des glycoside hydrolases et des protéines de liaison de l'amidon[4],[7] Le génome contient également un grand nombre de gènes codant pour des protéines impliquées dans la détection et la réponse à l'environnement extracellulaire, comme les facteurs sigma et les systèmes à deux composants[4],[8],[9] Le génome de B. thetaiotaomicron code également un grand nombre de petits ARN non codants[2], bien que peu aient été caractérisés à ce jour.

Métabolisme

B. thetaiotaomicron est capable de métaboliser une gamme très diverse de polysaccharides. Son complément d'enzymes pour l'hydrolyse des liaisons osidique est parmi les plus importants connus chez les procaryotes, et on pense qu'il est capable d'hydrolyser la plupart des liaisons glycosidiques dans les polysaccharides biologiques[7]. En tant que composant de la flore intestinale humaine, il peut utiliser les glucides alimentaires et ceux provenant de l'hôte, selon la disponibilité des nutriments[10].

Bien qu'il soit considéré comme un anaérobie obligatoire, B. thetaiotaomicron est aérotolérant et peut survivre, mais pas se développer, lorsqu'il est exposé à l'oxygène. Il est capable d'exprimer un certain nombre de protéines qui piègent les espèces réactives de l'oxygène telles que le peroxyde d'hydrogène lorsqu'il est exposé à l'air[11].

Rôle dans le microbiome humain

B. thetaiotaomicron est l'un des composants les plus courants de la flore intestinale humaine. Dans une étude à long terme des espèces de Bacteroides dans les échantillons cliniques, B. thetaiotaomicron était la deuxième espèce la plus fréquemment isolée, derrière Bacteroides fragilis[12]. B. thetaiotaomicron est considéré comme commensal ou symbiotique[4],[7]. Cependant, il s'agit également d'un pathogène opportuniste qui peut infecter les tissus exposés à la flore intestinale[11]. Ses capacités de métabolisation des polysaccharides en font une source de nourriture pour d'autres composants du microbiome. Par exemple, bien que B. thetaiotaomicron exprime des enzymes neuraminidase, elle ne peut pas cataboliser l'acide sialique ; en conséquence, sa présence augmente l'acide sialique libre disponible pour les autres organismes de l'intestin. Ces interactions peuvent contribuer à la croissance de bactéries pathogènes telles que Clostridium difficile, qui utilise l'acide sialique comme source de carbone[13]. Des interactions similaires peuvent amener B. thetaiotaomicron à accentuer une infection pathogène à E. coli[14].

Liste des non-classés

Selon NCBI (20 août 2021)[15] :

  • non-classé Bacteroides thetaiotaomicron VIII-271G
  • non-classé Bacteroides thetaiotaomicron VPI-5482
  • non-classé Bacteroides thetaiotaomicron WH3
  • non-classé Bacteroides thetaiotaomicron dnLKV9

Notes et références
  1. ITIS, consulté le 20 août 2021
  2. (en) Daniel Ryan, Laura Jenniches, Sarah Reichardt et Lars Barquist, « A high-resolution transcriptome map identifies small RNA regulation of metabolism in the gut microbe Bacteroides thetaiotaomicron », Nature Communications, vol. 11, no 1,‎ , p. 3557 (PMID 32678091, PMCID 7366714, DOI 10.1038/s41467-020-17348-5)
  3. (en) « Bacteroides », List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature (consulté le )
  4. (en) Xu, « A Genomic View of the Human-Bacteroides thetaiotaomicron Symbiosis », Science, vol. 299, no 5615,‎ , p. 2074–2076 (PMID 12663928, DOI 10.1126/science.1080029)
  5. (en) Schink, Oren et Vandamme, « Notes on the use of Greek word roots in genus and species names of prokaryotes », International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, vol. 66, no 6,‎ , p. 2129–2140 (PMID 27055242, DOI 10.1099/ijsem.0.001063)
  6. (en) Trüper, « How to name a prokaryote?: Etymological considerations, proposals and practical advice in prokaryote nomenclature », FEMS Microbiology Reviews, vol. 23, no 2,‎ , p. 231–249 (DOI 10.1111/j.1574-6976.1999.tb00397.x)
  7. (en) Wexler, « Bacteroides: the Good, the Bad, and the Nitty-Gritty », Clinical Microbiology Reviews, vol. 20, no 4,‎ , p. 593–621 (PMID 17934076, PMCID 2176045, DOI 10.1128/CMR.00008-07)
  8. (en) Xu, « Message from a human gut symbiont: sensitivity is a prerequisite for sharing », Trends in Microbiology, vol. 12, no 1,‎ , p. 21–28 (PMID 14700548, DOI 10.1016/j.tim.2003.11.007)
  9. (en) Flint, Bayer, Rincon et Lamed, « Polysaccharide utilization by gut bacteria: potential for new insights from genomic analysis », Nature Reviews Microbiology, vol. 6, no 2,‎ , p. 121–131 (PMID 18180751, DOI 10.1038/nrmicro1817)
  10. (en) Sonnenburg, « Glycan Foraging in Vivo by an Intestine-Adapted Bacterial Symbiont », Science, vol. 307, no 5717,‎ , p. 1955–1959 (PMID 15790854, DOI 10.1126/science.1109051)
  11. (en) Mishra et Imlay, « An anaerobic bacterium, , uses a consortium of enzymes to scavenge hydrogen peroxide », Molecular Microbiology, vol. 90, no 6,‎ , p. 1356–1371 (PMID 24164536, PMCID 3882148, DOI 10.1111/mmi.12438)
  12. (en) Snydman, Jacobus, McDermott et Golan, « Lessons Learned from the Anaerobe Survey: Historical Perspective and Review of the Most Recent Data (2005–2007) », Clinical Infectious Diseases, vol. 50, no s1,‎ , S26–S33 (PMID 20067390, DOI 10.1086/647940)
  13. (en) Bäumler et Sperandio, « Interactions between the microbiota and pathogenic bacteria in the gut », Nature, vol. 535, no 7610,‎ , p. 85–93 (PMID 27383983, PMCID 5114849, DOI 10.1038/nature18849)
  14. (en) Curtis, Hu, Klimko et Narayanan, « The Gut Commensal Bacteroides thetaiotaomicron Exacerbates Enteric Infection through Modification of the Metabolic Landscape », Cell Host & Microbe, vol. 16, no 6,‎ , p. 759–769 (PMID 25498343, PMCID 4269104, DOI 10.1016/j.chom.2014.11.005)
  15. NCBI, consulté le 20 août 2021

Liens externes
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