DOI: 10.1051/lait:2001100

Lait 81 (2001) 49-55

La réponse au stress osmotique des bactéries lactiques Lactococcus lactis et Lactobacillus plantarum (mini-revue)

Yves Romeo, Jean Bouvier and Claude Gutierrez

Laboratoire de Microbiologie et Génétique Moléculaire, Institut de Biologie Cellulaire et Génétique, UMR 5100 du CNRS, 118 route de Narbonne, 31062 Toulouse cedex, France

Abstract
Osmotic stress response of lactic acid bacteria Lactococcus lactis and Lactobacillus plantarum . In order to survive in a wide variety of environments, bacteria have evolved systems that protect themselves against environmental stress. Lactic acid bacteria grow in media where osmolarity is high and varies frequently and they must adjust their intracellular osmolarity in order to maintain the turgor pressure necessary for cell elongation. An osmotic upshock stops their growth and activates specific mechanisms which prevent cells death. The regulatory mechanisms of the response of Lactococcus lactis and Lactobacillus plantarum to an osmotic stress have drawn increasing attention in recent years, because of their use in industrial fermentations and their fundamental interest as Gram positive bacteria. The main response to osmotic stress is the accumulation in the cytoplasm of osmoprotectant organic compounds, the so-called "compatible solutes", which can accumulate to very high levels without deleterious effects on the cellular metabolism. In this review, we present the state of the art on the physiological and molecular responses of L. lactis and L. plantarum to an osmotic stress.

Résumé
Les bactéries sont capables de vivre dans des milieux extrêmement variés car elles possèdent des systèmes de protection efficaces contre les différents stress qu'elles peuvent rencontrer. Les bactéries lactiques vivent dans des habitats où l'osmolarité est souvent élevée et varie énormément, alors que la pression osmotique intracellulaire doit rester relativement constante. Lorsqu'une bactérie subit un stress osmotique, dû à une forte augmentation de la concentration en sel dans l'environnement, sa croissance est arrêtée, et des mécanismes de détresse se mettent en place pour éviter la mort cellulaire. Les études sur la réponse au stress osmotique des bactéries lactiques Lactococcus lactis et Lactobacillus plantarum et les mécanismes moléculaires sous-jacents se sont développées depuis ces dernières années, du fait de l'intérêt économique (utilisation dans l'industrie agroalimentaire) et fondamental (bactéries à Gram positif) que représentent ces organismes. La principale réponse à un choc osmotique consiste en l'accumulation dans le cytoplasme de molécules protectrices, appelées solutés compatibles, qui permettent le rétablissement de l'équilibre osmotique à l'intérieur de la bactérie. Dans cette revue, nous présenterons les connaissances actuelles sur la réponse au stress osmotique de L. lactis et L. plantarum au niveau physiologique et moléculaire.

Key words: osmotic regulation / lactic acid bacteria / stress / ABC transporter

Mots clés : régulation osmotique / bactérie lactique / stress / ABC transporteur

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