Stage LBPA - Accueil

Ecole Normale Supérieure de Cachan
Département de Biologie
Proposition de Stage M2
Année Universitaire 2014-2015
Ce document est constitué de champs à remplir et de menus déroulants non modifiables
1.
Equipe d'Accueil de Master (EAM) :
- Affiliation administrative (CNRS, INSERM…) et numéro d'Unité : CNRS ENS Cachan
UMR8113
- Nom et Prénom du Directeur de l'Unité : Malcolm Buckle
- Nom et Prénom du Responsable de l'équipe d'accueil : Sylvie Rimsky
- Nom de l'équipe d'accueil : Dynamique de la chromatine et pathogénie des agents
infectieux
- Adresse : 61 avenue du président Wilson
- Responsable de l'encadrement : Stéphanie Bury-Moné
- Tél :
01 47 40 77 26
Fax : 01 47 40 76 70
- Courrier électronique : [email protected]
- Adresse Internet de l'équipe :
http://www.lbpa.ens-cachan.fr/version-francaise/equipes/dynamique-des-complexes-macr
omoleculaires/dynamique-de-la-chromatine-virale-192882.kjsp?RH=1228831925161
2.
Domaine de recherche
Domaine de recherche (Choisir 2 mots clés dans les menus déroulant)
Bactériologie
Si autre, préciser : Chromatine bactérienne
3.
Virologie
Phages
Thème du stage, titre et Description du sujet (1 page maximum) :
Etude du rôle des membres de la famille protéique H-NS dans l'interaction
phage-bactérie en vue de la modulation de la virulence de phages génétiquement
modifiés
Du fait de l’émergence de résistances aux antibiotiques, les bactériophages (ou
phages) connaissent un regain d’intérêt en tant qu’alternative potentielle pour lutter
contre les infections bactériennes. Une meilleure connaissance de leurs
mécanismes d’interaction avec les bactéries devient un enjeu actuel essentiel. La
métagénomique ouvre la possibilité d’étudier la diversité génétique des virus. En
particulier, il a été caractérisé une protéine de phage membre de la famille H-NS,
famille jusque là exclusivement bactériennes de protéines associées au nucléoïde,
et ayant des effets pléïotropiques sur physiologie bactérienne. Cette observation
soulève la question de la diversité de ces protéines au sein du monde viral et de
leur(s) rôle(s) dans l’interaction bactérie-phage.
Les protéines associées au nucléoïde bactérien peuvent modifier la conformation
de l’ADN, et ainsi structurer les génomes pour réguler l'ensemble des activités en
rapport avec leur manipulation, comme la transcription, la réplication, la
recombinaison ou encore la transposition. Parmi celles-ci, la protéine H-NS est une
petite protéine de 15 kDa, très abondante, et possédant de nombreux sites de
fixation sur le génome bactérien. H-NS se fixant sur des régions riches en AT,
souvent acquises par transfert horizontal, elle est parfois qualifiée de « sentinelle
du génome ». Si les nombreux articles parus ces dernières années dans des
journaux prestigieux (Science, Nature Structural and Molecular Biology ou Nature
Rev. Microbiol.) attestent du rôle majeur des protéines de la famille H-NS dans la
régulation de la physiologie bactérienne, les mécanismes leur permettant de
moduler finement le mécanismes d'extinction des gènes sont encore peu compris.
La présence d’une protéine de la famille d’H-NS chez un phage ouvre donc un
nouveau champ d’investigation concernant la question de l’interaction de cette
protéine avec le génome du phage et/ou de l’hôte, ainsi qu’avec son homologue
bactérien. Assez peu d’éléments sont à ce jour décrit sur le rôle possible des
membres bactériens de la famille H-NS sur le cycle viral. Néanmoins, un ensemble
d'observations converge vers l’indication que les membres de la famille H-NS
jouent probablement un rôle significatif dans le cycle viral, rôle qui reste largement
à explorer. En plus de l’intérêt fondamental, une meilleure compréhension du
fonctionnement des membres bactériens et viraux de la famille H-NS pourrait
permettre d’élaborer de nouvelles stratégies thérapeutiques. Les problématiques du
projet de recherche sont notamment les suivantes : Sur le plan fonctionnel, quel est
l’impact des homologues viraux d’H-NS sur la physiologie cellulaire ? Quel est
l’impact du statut en H-NS viral et/ou bactérien sur le cycle des phages ?
Nos résultats préliminaires indiquent qu’H-NS d’E.coli joue un double rôle dans le
cycle du phage lambda et de sa version virulente lambda-vir en favorisant d'une
part le cycle viral par répression de l’immunité acquise (locus CRIPSR) tout en
diminuant leur virulence. Ces résultats nous ont amené à faire synthétiser une
cassette d’expression de variants d’H-NS (viraux, bactériens transdominants
négatifs) à même d’être introduite au sein du génome du phage lambda.
A travers la mise en œuvre d'approches de biologie moléculaire et génétique
appliquées à la virologie bactérienne, le stage portera sur :
1. Analyse de l’infectabilité par le phage lambda de souches d’E.coli porteuses d’un
locus CRISPR artificiel contre ce phage
2. Etude du cycle des phages lambda, lambdavir et T4 en fonction du statut en H-NS
bactérienne et virales chez E. coli
3. Caractérisation d'un phage outil génétiquement modifiée par introduction de
variants d’H-NS capables de moduler la virulence phagique
L’élaboration d’un phage outil génétiquement modifiée par introduction de variants d’H-NS
capables d’accroitre la virulence phagique et/ou de moduler la virulence bactérienne est
une perspective de ce travail.
4.
Nom et affiliation universitaire du (des) Master(s) associé(s)
M2 Microbiologie fondamentale (Paris VII)
M2 GCDE (UPSUD)
6
Publications de l'Equipe d'Accueil de Master (5 parmi les plus significatives, au
cours des 4 dernières années).
Manic G, Maurin-Marlin A., Laurent F., Vitale I., Thierry S., Delelis O., Dessen P.,
Vincendeau M., Leib-Mösch C, Hazan U, Mouscadet JF, Bury-Moné S, "Impact of the
Ku complex on HIV-1 expression and latency" PloSOne, 2013 Jul 29;8(7):e69691
Bury-Moné S, "Antibacterial therapeutic agents: antibiotics and bacteriophages",
The Encyclopedia of Human Biology, Third edition, in press
Manic G, Maurin-Marlin A, Galluzzi L, Subra F, Mouscadet JF, Bury-Moné S.
3'self-inactivating long terminal repeat inserts for the modulation of transgene
expression from lentiviral vectors. Hum Gene Ther Methods. 2012 Apr;23(2):84-97 PMID: 22456436.
Bury-Moné S, Nomane Y, Reymond N, Barbet R, Jacquet E, Imbeaud S, Jacq A,
Bouloc P. Global analysis of extracytoplasmic stress signaling in Escherichia coli.
PLoS Genet. 2009 Sep;5(9):e1000651. PMID: 19763168
Bouffartigues E, Buckle M, Badaut C, Travers A, Rimsky S. H-NS cooperative
binding to high-affinity sites in a regulatory element results in transcriptional
silencing. Nat Struct Mol Biol. 2007 14(5):441-8.