Etude du mécanisme de la motilité de bactéries minimales hélicoïdales

Mechanism of motility in minimal helical bacteria

• Auteur / Autrice : Yorick Dahan
• Direction : Laure Béven
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Biochimie
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2023
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Talence, Gironde ; 1993-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Candresse
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Mollicutes

Mots clés

Mots clés libres

Spiroplasme

Biologie de synthèse

Liposomes

Cytosquelette

Morphologie

Spiroplasma

Synthetic biology

Liposomes

Cytoskeleton

Morphology

Résumé

De nombreuses bactéries ont la faculté de se mouvoir notamment pour la recherche de nourriture et la colonisation de leur environnement. Ainsi, la compréhension des mécanismes de motilité des bactéries pathogènes peut permettre d'identifier des cibles moléculaires d'intérêt dans la lutte contre ces bactéries. Le genre Spiroplasma comprend des bactéries minimales hélicoïdales symbiontes ou agents pathogènes infectant de nombreuses espèces d'insectes (et d'autres arthropodes) et des plantes, et induisant des maladies à fort impact économique et/ou écologique. Ces bactéries n'ont pas de paroi de peptidoglycane. Malgré l'absence de flagelle et de pili, ces bactéries sont capables de nager en milieu semi-visqueux. Nous proposons d'étudier le mécanisme du cytosquelette interne, responsable de la morphologie hélicoïdale du spiroplasme et de sa motilité particulière, en utilisant principalement deux stratégies complémentaires. La première stratégie implique des études de génomique fonctionnelle des spiroplasmes et de bactéries phylogénétiquement proches, ainsi que des études d'interaction protéine-protéine in vitro, basées sur l'utilisation de protéines recombinantes. La deuxième stratégie s'appuiera sur l'utilisation de vésicules lipidiques, qui sont des plateformes prometteuses pour comprendre les modalités d'assemblage in vitro des composants cytosquelettiques. L'étudiant prendra la suite des travaux initiés par l'étudiant qui termine sa thèse au laboratoire fin2023. L'utilisation de ces modèles complémentaires permettra de mieux comprendre le mécanisme sous-jacent à la motilité chez les bactéries hélicoïdales dépourvues de paroi.

Many bacteria possess the ability to move, enabling them to search for food and colonize their environment. Understanding the mechanisms of motility in pathogenic bacteria can help identify molecular targets for combating these bacteria. The Spiroplasma genus comprises minimal helical bacteria that act as symbionts or pathogens infecting numerous insect species (and other arthropods) and plants, leading to diseases with significant economic and/or ecological impacts. These bacteria lack a peptidoglycan cell wall. Despite the absence of flagella and pili, they can swim in semi-viscous environments. We propose to study the mechanism of the internal cytoskeleton responsible for the helical morphology and unique motility of Spiroplasma, primarily using two complementary strategies. The first strategy involves functional genomics studies of Spiroplasma and closely related phylogenetic bacteria, along with in vitro protein-protein interaction studies using recombinant proteins. The second strategy will rely on the use of lipid vesicles, which offer promising platforms for understanding the in vitro assembly of cytoskeletal components. The student will continue the work initiated by the student completing their thesis at the end of 2023. The utilization of these complementary models will enhance our understanding of the underlying mechanism of motility in helical bacteria devoid of a cell wall.