9 Ateliers M2 MBVB spécialités M et BBV 2014-15

9 Ateliers M2 MBVB spécialités M et BBV 2014-15
5 ateliers Microbiologie – 4 ateliers Biologie Végétale
Ateliers Microbiologie
1 –Frédéric Barras
Antibiotiques et stress oxydant : l'histoire (en cours) d'une controverse"
2 - Christophe Bernard & Cheng-Cai Zhang
Morphogenèse et communication cellulaire
Les bactéries qu’elles soient individuelles ou en communauté, présentent une très grande diversité de formes et
d’aspects. La morphogenèse de ces structures complexes n’est possible que grâce à des systèmes qui permettent
non seulement la communication entre les différents espaces d’une même cellule mais aussi aux bactéries de
communiquer entre elles.
Ainsi, certaines bactéries sont capables de répondre à des contraintes environnementales comme des carences
hydriques, alimentaires ou azotées, en se différenciant. Dans certains cas comme chez Myxococcus
xanthus ou Bacillus subtilis, les cellules se différencient en spores résistantes aux conditions environnementales et
permettant de sauvegarder l’intégralité génétique jusqu’au retour de conditions plus favorables. D’autres bactéries
comme la cyanobactérie filamenteuse Anabaena optent pour une stratégie alternative en ne différenciant qu’un
certain nombre de cellules de chaque filament en cas de carence azoté. D’autres bactéries peuvent former des
structures multicellulaires complexes appeler biofilm afin de coloniser des niches écologiques favorables ou au
contraires pour résister à des conditions défavorables. Tous ces mécanismes mettent en jeu des éléments de
régulation, du cytosquelette bactérien et de communication bactérienne intra et/ou intercellulaire. Cet atelier a pour
objectif d’analyser ces mécanismes à la lumière des découvertes les plus récentes en biologie cellulaire, génétique,
biochimie et microscopie.
3 - Sophie Bleves et Romé Voulhoux
Sécrétion des facteurs de virulence et relation bactéries-hôtes
De nombreuses bactéries sécrètent des enzymes et/ou des toxines dans leur milieu environnant. Les cellules
bactériennes sont entourées d'une enveloppe cellulaire complexe constituée de plusieurs structures. Comment les
protéines parviennent-elles à franchir cette enveloppe cellulaire ? Ici comme ailleurs, l'évolution a produit des
mécanismes efficaces et variés qui seront étudiés au niveau moléculaire.
Cette capacité à libérer des enzymes et toxines est souvent à la base du pouvoir pathogène de certaines bactéries.
L’influence de ces facteurs de virulence dans la relation bactérie-hôte peut être étudiée grâce à l’utilisation de
systèmes modèles ex vivo, comme les lignées cellulaires humaines, ou in vivo, par l’utilisation de modèles simples
non-mammifères comme le nématode Caenorhabditis elegans, la drosophile ou encore les plantes pour les
phytopathogènes.
Il a été découvert plus récemment que les bactéries pouvaient aussi mettre en place ces systèmes pour injecter dans
d’autres bactéries des toxines à activité anti-procaryote, ceci élargissant donc aux procaryotes les hôtes avec
lesquels les bactéries interagissent grâce à ces machineries.
4 – Eric Cascales
Transport d'ADN entre compartiments bactériens
Dans le monde vivant, et notamment le monde bactérien, les génomes sont sans cesse remodelés pour être le plus
fonctionnel possible. Cette évolution se fait en grande partie grâce à l'acquisition de matériel génétique provenant
du milieu extérieur (transferts horizontaux). Il existe donc des processus et des machineries spécialisés permettant
l'obtention d'ADN provenant de bactéries environnantes. Les phénomènes les plus communs sont la conjugaison
(passage d'une molécule d'ADN d'une bactérie vers une autre – qui participe à la dissémination des gènes de
résistance aux antibiotiques), la transformation (récupération d'ADN libre présent dans le milieu) ou la transduction
(acquisition de gènes d'une autre bactérie via un bactériophage). Chacun de ces processus requiert la mise en place
de machineries spécialisées qui s'assemblent dans l'enveloppe des bactéries. Les bactéries ont également modifié
ces machines afin de participer à des mécanismes d'importation ou d'exportation de toxines et d'effecteurs ayant des
effets néfastes sur la cellule cible. L'un des exemples qui sera discuté en détail au niveau moléculaire concerne le
système VirB de la bactérie Agrobacterium tumefaciens, un phytopathogène infectant les végétaux et qui constitue
l'outil utilisé pour la réalisation de plantes transgéniques. Nous discuterons dans cet atelier de l'ensemble de ces

processus afin d'en faire ressortir les points communs et les différences. Nous nous attacherons également à l'étude
au niveau moléculaire de systèmes essentiels permettant le transport d'ADN au travers les membranes, comme les
phénomènes de division cellulaire ou de sporulation.
5 - Bérengère Ize et Laure Journet
Mécanismes d’assemblage et fonctions de l’enveloppe bactérienne
L’enveloppe bactérienne est une structure complexe qui protège les organismes de leur environnement.
L’organisation de cette structure ainsi que les mécanismes permettant son assemblage seront discutés au cours de
cet atelier. Nous regarderons également ses fonctions et en particulier l’importance du maintien de son intégrité.
Ateliers Biologie Végétale
6 - Ben Field, Christophe Laloi et Benoit Menand
Adaptation aux stress chez les plantes.
Pour survivre, les organismes doivent répondre aux changements dans leur environnement. Ceci est
particulièrement important pour les plantes, qui ne peuvent ni marcher, ni nager, ni voler. L'ensemble des
données disponibles montrent que les plantes répondent en utilisant un ensemble de voies de signalisation
complexes et interconnectées qui opèrent du niveau cellulaire au niveau de la plante entière. Ces voies peuvent
même modifier le génome pour influencer le phénotype de la génération suivante. Une meilleure compréhension
de l'adaptation aux stress chez les plantes est importante pour notre futur sur une planète de plus en plus chaude
et surpeuplée. Dans cet atelier nous traiterons d'articles de significatifs dans ce domaine dynamique et
prometteur.
7 - Frédéric Beisson & Pierre Richaud
Bioénergies et Microalgues
La diminution des réserves d'énergies fossiles et la réalité des changements climatiques rendent urgente la
recherche de sources d'énergie alternatives et de nouveaux vecteurs énergétiques. Parmi les solutions
envisageables, les biocarburants occupent une place privilégiée, mais des procédés de production durables doivent
être proposés.
L’atelier bibliographique se propose de faire le point sur les recherches en cours dans le domaine des biocarburants
de 3ème génération, en particulier la production d’hydrogène et de lipides de réserve par les cyanobactéries et les
microalgues eucaryotiques. On abordera notamment les verrous biologiques limitant actuellement le
développement de filières industrielles et les solutions possibles basées sur des approches d’ingénierie métabolique.
8 - Brigitte Meunier-Gontero
Des Protéines Non Structurées à l’état natif
L’assemblage d’édifices supramoléculaires implique souvent des protéines peu ou pas structurées souvent
responsables de pathologies, ces protéines aux propriétés particulières, appelées IUP (Intrinsically Unstructured
Proteins) or IDP (Intrinsically Disordered Proteins) seront analysées pendant l’atelier.
De plus, à travers l’étude d’exemples d’interactions protéine-protéine impliquées dans l’assimilation du CO2 chez
les plantes supérieures, les algues et les diatomées, plusieurs thèmes et approches seront abordés. Les méthodes
modernes de détection des interactions protéine-protéine comme le TAP-Tag, la co-immunoprécipitation, le GST-
pulldown, le double hybride ainsi que les techniques de pointe pour les analyser (spectrométrie de masse, Biacore..)
seront développées dans le contexte général de réseaux métaboliques ou Interactomes et de leur régulation. Les
méthodes d’analyse de ces IDPs qui constituent un champ d’investigation appelé « Biologie non structurale » sont
en plein essor (RMN, SAXS) et seront aussi présentées.
9 - Alain VAVASSEUR
Bioremédiation
Cet atelier abordera via une série de séminaires et d'analyses d'articles le domaine de la bioremédiation des
métaux lourd et radionucléides par les bactéries et les plantes. Les principaux thèmes abordés seront :
Le design et la synthèse de chélateurs de métaux lourds par des bactéries
Les bio-indicateurs
L'étude des interactions protéines-ligands dans la recherche de chélateurs de radionucléides
Les différentes techniques de phytoremédiation
Les aspects moléculaires du transfert des métaux et radionucléides dans les plantes .