Axes de recherche
Etude de la pathogenèse de Staphylococcus aureus et Streptococcus gordonii dans le modèle de l'endocardite expérimentale
La pathogenèse microbienne implique plusieurs étapes débutant par la colonisation des tissus de l'hôte, suivie de l'implantation de la bactérie, de la destruction locale des tissus et de l'invasion. Les staphylocoques sont particulièrement bien équipés, à la fois en déterminants de surface, qui permettent l'adhérence et la colonisation des tissus, et en enzymes et toxines sécrétées, qui favorisent la destruction tissulaire et l'infection. Les staphylocoques possèdent de multiples facteurs de virulence souvent redondants, qui rendent leur étude par inactivation génétique difficile. Pour palier ce problème, nous avons développé un système d'expression hétérologue de gènes staphylococciques permettant de les étudier individuellement chez la bactérie non pathogène Lactococcus lactis. Le système a permis de comprendre le rôle de plusieurs protéines de surface des staphylocoques dans l'infection endovasculaire. De plus, l'expression de protéines tronquées de staphylocoques chez Lactocoques et leur étude dans le modèle d'endocardite expérimentale ont démontré que la coopération entre différents domaines d'adhérence (par exemple adhérence au fibrinogène et à la fibronectine) d'une même protéine était critique pour l'infection et l'invasion du tissu valvulaire. Cette approche combinée in vitro et in vivo est appliquée avec succès pour la compréhension de l'infection endothéliale par d'autres pathogènes de l'endocardite, tels que les streptocoques
Evolution et adaptation des bactéries en rapport avec la dégradation des composés toxiques
Un de nos principaux intérêts est d'étudier comment les bactéries évoluent et s'adaptent pour utiliser des polluants organiques comme nouveau substrat de croissance. Afin de pouvoir consommer ces composés organiques, les bactéries doivent les reconnaître comme aliment", puis synthétiser des enzymes catalysant les étapes de conversion de ce polluant en produits utiles pour la cellule. Chez les différentes bactéries présentes dans la nature, la diversité des enzymes cataboliques existants est extrêmement vaste. C'est pourquoi il existe de nombreuses voies de dégradation des composés organiques dans l'environnement
Plus curieusement, il existe également chez les bactéries un processus continu d'apparition de nouvelles variantes enzymatiques et de nouvelles voies de dégradation à partir d'enzymes déjà existants. De telles bactéries, qui montrent dès lors de nouvelles capacités de dégradation, sont en fait très souvent sélectionnées dans des environnements pollués. Leurs études génétiques révèlent que des mécanismes biochimiques spécialisés, diverses et variés opèrent dans la cellule et ont pour conséquence la modification de l'ADN. Parfois ces changements impliquent seulement de petites altérations au niveau des paires de base, alors que d'autres concernent de vastes régions d'ADN ou impliquent même la mobilisation de fragments d'ADN vers d'autres bactéries (transfert horizontal de gène). Il s'agit d'évolution
Les projets actuels dans ce domaine étudient d'une part les spécificités et les modes d'action des îlots génomiques" auto-transmissibles et d'autre part la caractérisation génétique des voies de dégradation des hexachlorocyclohexane et des mecoprop
Développement de biosenseurs bactériens
Les bactéries perçoivent leur environnement par l'intermédiaire de signaux moléculaires spécifiques, qui sont détectés par des protéines réceptrices présentes dans la cellule. Ces récepteurs sont souvent des protéines régulatrices qui sont capables de se lier à l'ADN et qui transmettent le signal perçu en activant la transcription. En reliant entre eux le site de liaison à l'ADN de ces protéines régulatrices avec un gène rapporteur codant pour une protéine ou une enzyme facile à détecter, il est possible de construire en laboratoire des biosenseurs bactériens Ces bactéries, servant de biosenseurs, réagissent à la présence du signal en produisant de ce fait une protéine marquée, qui peut être quantifiée
En utilisant des protéines régulatrices impliquées dans la dégradation de polluants, nous avons construit des biosenseurs bactériens pour les alkanes linéaires, les naphtalènes, les toluènes, l'acide 2,4-dichlorophenoxyacetic, l'arsenic et le 2-hydroxybiphenyl. Ces bactéries émettent de la lumière ou de la fluorescence lorsqu'elles rencontrent leurs composés cibles, présents dans des concentrations aqueuses de l'ordre de 10 nM à 10 µM
Nos recherches actuelles s'orientent, d'une part, sur la mutagénèse du domaine A de ces protéines régulatrices dans le but d'acquérir de nouvelles capacités de reconnaissance envers d'autres composés toxiques. D'autre part, une partie des recherches se concentrent sur la mise au point d'un biosenseur pour la détection de l'arsenic, facilement utilisable sur le terrain dans des pays en voie de développement. Finalement, un dernier thème focalise sur la capacité d'absorption des cellules vis à vis des polluants faiblement solubles dans l'eau
Compétences
Biologie moléculaire des bactéries
Analyse moléculaire des facteurs de virulence bactérienne
Analyse moléculaire des mécanismes de résistance
Nouvelles stratégies thérapeutiques
Modèles animaux
Etude de la pathologie des infections endovasculaires
Biochimie et génétique de la paroi bactérienne
Génomique microbienne et génométrie
