1. Identification of Streptococcus thermophilus Genes Specifically Expressed under Simulated Human Digestive Conditions Using R-IVET Technology
- Author
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Uriot, Ophélie, Kebouchi, Mounira, Lorson, Emilie, Galia, Wessam, Denis, Sylvain, Chalancon, Sandrine, Hafeez, Zeeshan, Roux, Emeline, Genay, Magali, BLANQUET-DIOT, Stéphanie, Dary-Mourot, Annie, Composés Alimentaires : Biofonctionnalités et risques Neurotoxiques (CALBINOTOX), Université de Lorraine (UL), Microbiologie Environnement Digestif Santé (MEDIS), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Clermont Auvergne (UCA), Laboratoire d'Ecologie Microbienne - UMR 5557 (LEM), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Ecole Nationale Vétérinaire de Lyon (ENVL)-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Scalable, Optimized and Parallel Algorithms for Genomics (GenScale), Inria Rennes – Bretagne Atlantique, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-GESTION DES DONNÉES ET DE LA CONNAISSANCE (IRISA-D7), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Ophélie Uriot (O.U.) and Mounira Kebouchi (M.K.) were the recipients of a PhD fellowship from the Ministère de l’Enseignement Supérieur, de la Recherche, et de l’Innovation., Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-CentraleSupélec-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), and Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1)
- Subjects
intestinal microbiota ,R-IVET ,S. thermophilus ,adhesion ,TIM-1 system ,QH301-705.5 ,[SDV]Life Sciences [q-bio] ,Biology (General) - Abstract
International audience; Despite promising health effects, the probiotic status of Streptococcus thermophilus, a lactic acid bacterium widely used in dairy industry, requires further documentation of its physiological status during human gastrointestinal passage. This study aimed to apply recombinant-based in vivo technology (R-IVET) to identify genes triggered in a S. thermophilus LMD-9 reference strain under simulated digestive conditions. First, the R-IVET chromosomal cassette and plasmid genomic library were designed to positively select activated genes. Second, recombinant clones were introduced into complementary models mimicking the human gut, the Netherlands Organization for Applied Scientific Research (TNO) gastrointestinal model imitating the human stomach and small intestine, the Caco-2 TC7 cell line as a model of intestinal epithelium, and anaerobic batch cultures of human feces as a colon model. All inserts of activated clones displayed a promoter activity that differed from one digestive condition to another. Our results also showed that S. thermophilus adapted its metabolism to stressful conditions found in the gastric and colonic competitive environment and modified its surface proteins during adhesion to Caco-2 TC7 cells. Activated genes were investigated in a collection of S. thermophilus strains showing various resistance levels to gastrointestinal stresses, a first stage in the identification of gut resistance markers and a key step in probiotic selection.
- Published
- 2021
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