OFFRES DE STAGE M2 MBVB RP 2014-‐2015
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Sujets
Site/Labo/
Equipes
Maître de stage
Signal rétrograde et productivité végétale.
Les plantes, et plus largement les organismes photosynthétiques, adaptent l’expression
des gènes nucléaires en fonction de l’intensité lumineuse perçue par le chloroplaste. Ce
processus est connu sous le nom de « signal rétrograde ». Différents effecteurs de ce
signal ont été mis en évidence, comme les espèces réactives de l’oxygène (ROS : 1O2,
H2O2), les dérivées des chlorophylles, des hèmes ou des caroténoïdes, ou l’état redox du
chloroplaste (plastoquinones, thioredoxines). Les modalités de transduction de ce signal
sont cependant méconnues, de même que l’interaction entre les différentes voies de
signalisation. Le projet de recherche propose une étude comparative de deux mutants de
l’algue verte Chlamydomonas reinhardtii récemment publiés: le mutant de Mg-chelatase
gun4 (gun = genome uncoupled) et le mutant de l’oxidase chloroplastique ptox2 (ptox =
plastid terminal oxidase). Jusqu’à présent, PTOX2 n’a pas été reportée avoir d’influence
sur la signalisation rétrograde, mais uniquement sur l’état redox du pool de
plastoquinones. Sous certaines conditions, le mutant ptox2 accumule cependant de la
protoporphyrine IX. Cela démontre une déstabilisation de la voie de biosynthèse des
chlorophylles et des hèmes, et établit peut être un premier lien avec l’état redox des
plastoquinones et la production de ROS dans la transduction du signal rétrograde.
Stage BV
Laboratoire de
bioénergétique et
biotechnologie des
bactéries et
microalgues
CEA - Cadarache
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Caractérisation d'une nouvelle voie d'induction des phages tempérés.
Les phages tempérés sont capables de se développer comme un élément du chromosome
de l'hôte via un processus appelé lysogénie qui permet l'intégration du génome viral, alors
appelé prophage, dans celui de son hôte et sa réplication passive au cours des
générations. En conditions de stress, les prophages sont induits et réalisent un cycle
lytique classique pour infecter de nouveaux hôtes. Nous avons récemment décrit une
nouvelle voie d'induction du prophage HK620 indépendante de la réponse SOS qui est
classiquement impliquée dans cette induction (Menouni et al, PNAS 2013). L'objectif du
stage de M2 sera de caractériser cette voie et d'étudier l'expression des gènes lytiques
par des études de transcriptomique (qRT-PCR, extension d'amorce). Des fusions gfp
seront réalisées afin d'étudier l'hétérogénéité de cette voie d'induction par des
Labo.de Chimie
Bactérienne,
UMR7283 CNRS-
AMU
ANSALDI Mireille
04 91 16 45 85
mireille.ansaldi@imm.cnrs.fr
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approches de cytométrie de flux et de microscopie. Ce projet pourra être poursuivi par
une thèse et impliquera l'utilisation de nouveaux modèles de phages/entéropathogènes.
Techniques utilisées: microbiologie et virologie moléculaire, microscopie, cytométrie de
flux, transcriptomique.
Stage Microbio
Caractérisation de IrrE, régulateur central de la radiorésistance des bactéries du
genre
Deinococcus
Le LBC a pour objectif de caractériser les mécanismes moléculaires qui permettent à
plusieurs genres bactériens de s’adapter à leur environnement ou à des stress
environnementaux (métaux lourds, rayonnements ionisants…). Les
Deinococcus
présentent des capacités exceptionnelles, notamment la tolérance à de longues périodes
de dessiccation, mais surtout la résistance à de très fortes doses de radiations gamma
(de l'ordre des kGy) alors que 5-10 Gy sont létales pour l’homme. Plusieurs processus, à la
fois actifs (réparation efficace de dommages massifs de ADN) et passifs (notamment
protection des protéines contre l’oxydation) contribuent à la radio-tolérance. La protéine
IrrE joue également un rôle crucial car ce régulateur central induit l’expression, après
stress, de nombreux gènes clé (ex.
recA
) sans qui la réparation de l’ADN et la survie de
la bactérie n’auraient pas lieu. La structure 3D de IrrE présente une combinaison unique
de trois domaines (un domaine peptidase-like, un domaine HTH et un domaine senseur-
like).!Comment IrrE fonctionne, comment est-il activé, quel signal perçoit-il après
irradiation sont les questions auxquelles nous souhaitons répondre. Pour cela, des
approches de biologie moléculaire/biochimie seront utilisées.
Stage Microbio
Labo de
Bioénergétique
Cellulaire, SBVME,
IBEB,
CEA Cadarache
3
Caractérisation de nouveaux effecteurs d’un système de sécrétion de type VI de
Pseudomonas aeruginosa
Notre équipe s’intéresse à la pathogénicité de
P. aeruginosa
et plus particulièrement aux
effecteurs sécrétés par cette bactérie. Dans le cadre d’une précédente thèse, nous
avons caractérisé la fonction du 2ème des 3 systèmes de sécrétion de type VI (H2-SST6)
au cours de l’interaction avec des cellules hôtes eucaryotes (Sana
et al
., 12 ; Sana
et al
., 13). Ce
système permet au pathogène d’échapper à la réponse immunitaire innée en induisant son
internalisation dans des cellules non-phagocytaires. Depuis nous avons, fonctionnellement
et transcriptionnellement, relié au cluster H2-T6SS, 2 loci « orphelins » contenant des
gènes codant des protéines Hcp et VgrG, homologues aux protéines de la queue des
LISM-UMR7255
Systèmes de
sécrétion et
pathogénicité de
Pseudomonas
aeruginosa
»
CNRS
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phages qui permettent de perforer la membrane de la cellule cible. Une des 2 VgrG
contient une extension supplémentaire (VgrG dite évoluée) qui lui confère une fonction
d’effecteur au cours de l’infection (Sana
et al
., soumis). Un 3ème locus a été relié
fonctionnellement au H2-T6SS (Russel
et al
., 13) et de façon inattendue contient une
phospholipase D qui donne à
P. aeruginosa
un avantage compétitif contre d’autres
bactéries. Le H2-T6SS est donc également impliqué dans des interactions avec des
cellules procaryotes.
Dans le cadre de ce stage, nous nous proposons d’étudier la possible participation (i) de la
phospholipase D au processus d’internalisation et (ii) des 2 autres loci, qui contiennent
aussi des enzymes lipolytiques putatives, dans la compétition interbactérienne.
Stage Microbio
La détoxication du NO chez les bactéries anaérobies strictes du genre
Desulfovibrio
.
Nous utiliserons comme organisme modèle
Desulfovibrio vulgaris Hildenborough
(DvH)
dont le génome est séquencé et pour lequel nous possédons tous les outils génétiques au
laboratoire et la maitrise des cultures anaérobies et des stress oxydants associés.
Les études que nous allons mener auront pour but de :
- Mesurer les activités enzymatiques NO réductases sur des cellules entières, des
membranes et des fractions solubles cytoplasmiques/périplasmiques.
- Comparer les consommations de NO dans les différents mutants simples et combinés
de délétion de la Rubrédoxine oxygène réductase (Droo) et des deux oxydases
membranaires bd et cox (Dbd, Dcox, Dbd/Dcox, Dbd/Dcox/Droo).
- Rechercher l’enzyme responsable de l’activité enzymatique de dismutation du NO et
identifier le(s) gène(s) correspondant(s).
- Etudier par qRT-PCR la régulation transcriptionnelle de ce(s) gène(s) après un stress
oxydant en présence de NO.
Stage Microbiologie Biochimie
Laboratoire de
Chimie
Bactérienne
Génomique
Fonctionnelle de
l’Anaérobiose
CNRS
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Etude du métabolisme de l’hydrogène de la bactérie
Desulfovibrio fructosovorans
Les activités de l’équipe ont pour objectif de comprendre le métabolisme énergétique et
plus précisément le métabolisme de l’hydrogène (H2) dans le monde microbien. Un de nos
modèle d’étude,
Desulfovibrio fructosovorans
, bactérie sulfato-réductrice anaérobie,
possède plusieurs hydrogénases de composition et de localisation différentes
(périplasmique, cytoplasmique et membranaire). Ces enzymes, qui catalysent
Laboratoire de
Bioénergétique et
Ingénierie des
protéines - CNRS
BRUGNA-CHIATA Myriam
04 91 16 45 68
mbrugna@imm.cnrs.fr
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réversiblement l’oxydation de l’hydrogène moléculaire en protons, sont responsables de la
production ou de la consommation de celui-ci par la bactérie. Nous étudions d’une part
ces enzymes au niveau moléculaire (caractérisation, mécanismes réactionnels) et d’autre
part, leur fonction dans le métabolisme énergétique des cellules. Durant le stage, les
études porteront sur des hydrogénases cytoplasmiques multimériques encore très peu
caractérisées ainsi que leur rôle physiologique. Ce travail fera appel à des techniques de
microbiologie (culture anaérobie), de biologie moléculaire, de biochimie des protéines
(activité enzymatique, purification, électrophorèses…), et d’analyse protéomique.
Stage Microbio
Mise en place d'un nouveau système d'expression pour des protéines recombinantes
Les protéines recombinantes sont classiquement produites dans la bactérie
Escherichia
coli
, facile à cultiver et bon marché. Cependant, ce système est limité car les protéines
produites peuvent être incorrectement maturées et donc mal repliées et non
fonctionnelles. Ce stage porte sur la mise en place d’un nouveau système d’expression
utilisant les oocytes de la grenouille Xenopus laevis
.
Ce système a précédemment
démontré sa capacité de transcrire et traduire des protéines complexes. Les techniques
utilisées feront appel à de la biochimie, de la biologie moléculaire, avec la production
d’ARNs, de la micro injection, du western blot, et de la chromatographie.
Stage Microbio
>=:<;<?<&@A&
+;B89C;9D9E;A&@A&DF&
+G@;<A88F=GA&
CNRS
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Mon équipe étudie le rôle des enzymes lipolytiques chez des mycobactéries pathogènes
comme
Mycobacterium tuberculosis
(
M. tb
)
,
l’agent responsable de la tuberculose, chez
lequel on retrouve des lipides intracellulaires, stockés au niveau du cytoplasme, et des
lipides plus complexes, au sein de l’enveloppe bactérienne. Les lipides intracellulaires
apparaissent au cours de l’entrée en dormance des bactéries et disparaitraient au cours
de la réactivation permettant ainsi la croissance et la propagation de la bactérie.
Cependant après infection, les bactéries contenues dans des phagosomes sont capables
de consommer les lipides présents dans le cytoplasme de l’hôte mais le mécanisme de
dégradation de ces lipides et leur passage au travers de la membrane phagosomale est
encore mal connu. Les principales hypothèses nous laissent penser que certaines enzymes
lipolytiques sécretées ou potentiellement ancrées dans la paroi bactérienne pourraient
dégrader partiellement la membrane phagosomale et faciliter la pénétration des lipides
et leur dégradation ultérieure. Dans ce contexte et afin de vérifier le rôle des enzymes
lipolytiques dans ces processus de dégradation des lipides, nous avons mis au point le
Laboratoire EIPL,
CNRS-UMR7282
Equipe :
Lipolyse et
Pathogénie
Bactérienne
CNRS
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greffage covalent de ces enzymes sur des billes de latex. Les protéines actives
immobilisées sur les billes seront alors internalisées par les macrophages et leurs effets
sur la dégradation de la membrane phagosomale seront observées par microscopie
confocale et électronique.
Stage Microbio
Etude du Système de Sécrétion de Type IX de la bactérie Porphyromonas gingivalis.
La bactérie
Porphyromonas gingivalis
est un pathogène important de l’homme,
responsable de maladies dentaires telles que les parodonties et les gingivites, provoquant
une inflammation de la gencive et le déchaussement des dents. Cette attaque des tissus
alvéolaires de la dent est réalisée par des protéines, les gingipaines, qui ont des activités
adhésives et protéolytiques, et qui sont transportées à la surface de
Porphyromonas
par
le Système de Sécrétion de Type IX (T9SS). Ce système est composé de 10 protéines,
codées par les gènes
por
, et qui sont supposées former un canal permettant le transport
des gingipaines jusqu’à l’extérieur de la cellule. Peu d’informations sont actuellement
disponibles sur l’architecture de ce système de sécrétion ou sur sa régulation, laissant un
champ de possibilité de recherche immense. De plus, ces processus pourraient être des
cibles intéressantes pour le développement de molécules permettant de limiter
l’apparition et le développement des gingivites. Le but du stage est d’identifier et
caractériser le ou les régulateur(s) contrôlant l’expression de ces gènes ou d’initier la
caractérisation des protéines constituant le T9SS afin d’en comprendre le
fonctionnement. Pour cela, l’étudiant€ en Master 2 utilisera des techniques de biologie
moléculaire (clonage, mutagénèse,…) et de biochimie (gels retard, localisation cellulaire,
double-hybride, co-immunoprecipitations et pull-down,...).
Stage Microbio
Laboratoire
d’Ingénierie des
Systèmes
Macromoléculaires
LISM, Institut de
Microbiologie de
la Méditerranée
(IMM), CNRS
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Sélection et caractérisation de bactéries environnementales hyperaccumulatrices de
Césium pour des procédés de bioremédiation.
Ce projet de stage s’inscrit dans un cadre plus général de mise au point de procédés
biologiques pour la remédiation de sols et d’effluents contaminés en utilisant des plantes
ou des bactéries (projet ANR DEMETERRES/2013-2018). Les retours d’expérience de
Fukushima et précédemment de Tchernobyl montrent que suite à un accident nucléaire la
contamination par le 137Cs est un problème particulièrement aigu étant donné la forte
dispersion de ce radionucléide, sa période d’environ 30 ans et sa forte rétention par les
argiles particulaires. Au laboratoire, nous possédons une banque de bactéries
Service de
biologie végétale
et de
microbiologie
environnementales
UMR 7265
Cea
CADARACHE
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