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Perception de l'environnement et vie communautaire chez Pseudomonas aeruginosa

Laboratoire d'Ingénierie des Systèmes Macromoléculaires - Equipe C.Bordi

Thématique de recherche

Pseudomonas aeruginosa est une bactérie gram-négative, pathogène opportuniste, dotée d’une très grande capacité d’adaptation puisqu’elle peut coloniser de très nombreuses niches écologiques, dont le sol, les habitats aquatiques, les plantes, les animaux et l’homme. Pratiquement inoffensif chez l'individu sain, ce bacille à Gram négatif de l’environnement, se révèle en effet redoutable chez les sujets immuno-déficients, les malades intubés-ventilés des services de réanimation (elle occupe le 3ème rang des bactéries responsables d’infections nosocomiales) ou ceux souffrant d'affections chroniques comme la mucoviscidose. 90% de l’activité microbiologique dans un écosystème (environnement aquatique, sol, corps humain,..) provient en majeure partie d’une flore sédentaire adhérant aux surfaces dans une structure de type biofilm, celui-ci étant défini comme un agrégat de micro-organismes (majoritairement des bactéries), fixés à une surface, et englués dans une gangue d’exopolymères fabriqués par ces mêmes organismes. La présence de biofilms est de plus en plus souvent identifiée comme la source récurrente de problèmes à la fois de santé publique, industriels et sociétaux souvent lourds de conséquences et parfois dramatiques. Le passage de la vie planctonique (associé à la sécrétion d’effecteurs de type III, T3SS, par exemple) à la vie sédentaire (sous forme de biofilm, associé à la sécrétion de type VI, T6SS, par exemple) est sous le contrôle d’un réseau de régulation complexe impliquant en particulier les voies de signalisation de type systèmes à deux composants (TCS) ou les facteurs sigma alternatifs. Les TCS comportent dans leur forme la plus simple deux protéines ; un senseur ou histidine kinase qui détecte un ou plusieurs signaux environnementaux et un régulateur de réponse qui est dans la majorité des cas un régulateur transcriptionnel. Ces voies peuvent être branchées ou interconnectées et faire intervenir plusieurs senseurs convergeant sur un même régulateur ou plusieurs TCS agissant sur de mêmes cibles mais via un cross-talk. L’équipe « Perception de l’environnement et Vie communautaire » étudie les aspects moléculaires conduisant à la vie sédentaire ainsi que les phosphorelais ou les systèmes sigma alternatifs impliqués dans la transition entre vie plantonique et vie sédentaire chez P. aeruginosa ainsi que de rechercher les interconnexions entre ces différents systèmes de régulation au cours du processus infectieux. Les recherches récentes réalisées dans le groupe ont permis d'une part d'identifier et de caractériser les fimbraie de la voie chaperon usher, les pili de Type IVb conjugatifs ou non conjugatifs, les adhésines substrats des machineries de sécrétion de type I (T1SS, BapA) et de type V (T5SS, Tps2) et d'autre part de caractériser les voies impliquant le TCS PprAB, le senseur LadS au niveau du TCS GacSA, l'ensemble HptB/HsbR/HsbA, le TCS Roc2, le facteur sigma alternatif VreI.

Le groupe intégré et actif dans le GDR Pseudomonas (GDR 3171) met en œuvre des approches de génétique et biologie moléculaire, de microscopie et de génomique (séquençage et annotation de génomes, puces à ADN, mutagénèse aléatoire, pan-interactome) et collabore pour les aspects impliquant la biochimie et biologie structurale (Equipe Françoise Guerlesquin (RMN), LISM MArseille et Equipe Yves Bourne (Crsitallographie), AFMB, Marseille) et la virulence (Equipe Ina Attrée, CEA Grenoble et Equipe de Patrick Plésiat, EA Besançon).