Compréhension du recrutement de l'ADN par les systèmes de sécrétion de type IV chez les bactéries à Gram positif

Understanding DNA Recruitment by Gram-Positive Type IV Secretion Systems

• Auteur / Autrice : Lola Perrey
• Direction : Nathalie Leblond-bourget
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Biologie et écologie des forêts et des agrosystèmes
• Date : Inscription en doctorat le 09/10/2024
• Etablissement(s) : Université de Lorraine
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale SIReNa - Science et ingénierie des ressources naturelles
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : DynAMic - Dynamique des Génomes et Adaptation Microbiennes
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Ice-Tea - Integrative and Conjugative Elements in Streptococci

Mots clés

Mots clés libres

Système de sécrétion de type IV

Gram positif

Recrutement de l'ADN

Type IV secretion systems

Gram-Positive

DNA Recruitment

Résumé

Contexte scientifique : La conjugaison bactérienne est l'un des principaux mécanismes de propagation des gènes de résistance aux antibiotiques, représentant un défi majeur pour la santé publique. La conjugaison implique un contact étroit entre les cellules donneuses et réceptrices et est médiée par des complexes multiprotéiques spécialisés appelés systèmes de sécrétion de type IV conjugatifs (T4SS). Bien que les T4SS aient été bien décrits dans les bactéries Gram-négatives, il existe un grand manque de connaissances sur la biologie des T4SS de bactéries Gram-positives. Objectifs : Le projet de doctorat vise à obtenir une vue d'ensemble complète du mécanisme régissant le recrutement et le transfert de l'ADN à travers les T4SS de bactéries Gram-positives. Notre recherche se concentre sur le T4SS d'ICESt3, un élément génétique mobile appartenant à la superfamille Tn916, largement répandu chez les streptocoques. Pour isoler et caractériser le T4SS d'ICESt3 et éventuellement d'autres ICE de bactéries Gram-positives, des approches multidisciplinaires seront utilisées, notamment de génétique microbienne (construction de mutants, expériences de conjugaison, système de double-hybrides bactérien), de biologie moléculaire et de biochimie (purification et caractérisation de protéines solubles et membranaires, interactions protéines/protéines et protéines/ADN) et de biologie structurale (cryo-EM et cristallographie aux rayons X).

Scientific context: Bacterial conjugation is one of the main mechanisms driving the spread of antibiotic resistance genes posing serious challenges to public health. Conjugation involves a close contact between donor and recipient cells and is mediated by specialized multiprotein complexes called conjugative-type IV secretion systems (T4SSs). Despite T4SSs have been well described in Gram-negative bacteria, there is a great lack of knowledge on the biology of T4SSs in Gram-positive bacteria. Objectives: The PhD project ambitions to obtain a comprehensive picture on the mechanisms driving the DNA recruitment and transfer through T4SSs in Gram-positive bacteria. Our research focuses on ICESt3, a mobile genetic element belonging to the Tn916 superfamily largely found in streptococci. Multidisciplinary approaches will be used including microbial genetics (knock-mutants construction, biparental-mating, bacterial two-hybrid), biochemistry (purification and characterization of soluble and membrane proteins, protein/protein and protein/DNA interactions) and structural biology (cryo-EM and X-ray crystallography) to isolate and to characterize Gram-positive T4SS complexes.