OFFRES DE STAGE M2 MBVB RP 2014-‐2015

1 OFFRES DE STAGE M2 MBVB RP 2014-­‐2015 -­‐ 36 propositions Sujets
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
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
1 Site/Labo/
Equipes
Laboratoire de
bioénergétique et
biotechnologie des
bactéries et
microalgues
CEA - Cadarache
Labo.de Chimie
Bactérienne,
UMR7283 CNRSAMU
Maître de stage
ALRIC Jean
1
06 74 39 70 68
[email protected]
ANSALDI Mireille
04 91 16 45 85
[email protected]
2
2 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 senseurlike). 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
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
2 Labo de
Bioénergétique
Cellulaire, SBVME,
IBEB,
CEA Cadarache
BLANCHARD Laurence
04 42 25 24 31
[email protected]
3
LISM-UMR7255
Systèmes de
sécrétion et
pathogénicité de
Pseudomonas
aeruginosa »
CNRS
BLEVES Sophie
04 91 16 41 26
[email protected]
4
3 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
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
3 Laboratoire de
Chimie
Bactérienne
Génomique
Fonctionnelle de
l’Anaérobiose
CNRS
BRASSEUR Gaël
04 91 16 45 56
[email protected]
5
Laboratoire de
Bioénergétique et
Ingénierie des
protéines - CNRS
BRUGNA-CHIATA Myriam
04 91 16 45 68
[email protected]
6
4 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
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
4 Institut de Microbiologie de la Méditerranée CNRS
Laboratoire EIPL,
CNRS-UMR7282
Equipe :
Lipolyse et
Pathogénie
Bactérienne
CNRS
BYRNE KODJABACHIAN Deborah
7
04 91 16 45 64
[email protected]
CANAAN Stéphane
04 91 16 40 93
[email protected]
8
5 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
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
5 Laboratoire
d’Ingénierie des
Systèmes
Macromoléculaires
LISM, Institut de
Microbiologie de
la Méditerranée
(IMM), CNRS
CASCALES Eric
04 91 16 46 63
[email protected]
9
Service de
biologie végétale
et de
microbiologie
environnementales
UMR 7265
Cea
CADARACHE
CHAPON Virginie
04 42 25 34 78
[email protected]
10
6 environnementales issues de sols de Tchernobyl contaminés aux radionucléides. Des
résultats préliminaires indiquent que certains isolats sont capables de séquestrer le
césium. Au cours de ce stage, la totalité de la banque sera criblée pour sélectionner les
bactéries hyperaccumulatrices, en utilisant du césium non radioactif. La capacité de ces
bactéries à accumuler le Cs sera quantifiée en travaillant avec les cellules vivantes ou la
biomasse morte, avec un mélange d’espèces ou sur cultures pures. Pour les souches les
plus performantes, la localisation subcellulaire du Cs sera analysée en microscopie. Ce
travail permettra d’obtenir des éléments de décision pour le choix d’une souche ou d’un
consortium pour des essais de traitement d’effluents contaminés.
Stage Microbio
Criblage et caractérisation d’anticorps monoclonaux de camélidés dirigés contre des
protéines virales.
Les fragments d’anticorps à domaine unique (dAb) sont de petits domaines peptiques qui
peuvent être obtenus à partir d’anticorps dénués de chaîne légère, comme par exemple
certains anticorps de camélidés. Ces dAb sont des outils moléculaires très utiles car ils
peuvent être très affins et spécifiques pour des antigènes d’intérêt et être utilisés,
dans le contexte des maladies infectieuses, pour la détection voire la neutralisation
d’agents pathogènes. Ils sont par ailleurs relativement faciles à produire et plus stables
que les anticorps dits « conventionnels ». L'objectif du stage est de montrer qu'il est
possible de sélectionner dans un délai très court des anticorps contre un virus émergent.
Pour cela, nous disposons déjà de plusieurs couples antigènes viraux/Anticorps de
camélidés . Par une approche d'évolution dirigée, l'étudiant(e) génèrera des banques de
mutants d'anticorps pour sélectionner ceux qui sont affins et spécifiques d'un antigène
homologue à celui d'origine.
Méthodes : Evolution dirigée, Biologie Moléculaire, Ingénierie des protéines.
Analyse fonctionnelle d'hémicellulases et du régulateur de réponse XydR régulant
leur synthèse.
Clostridium cellulolyticum dégrade les polysaccharides des parois végétales par
l'intermédiaire de complexes multienzymatiques appelés cellulosomes dont la composition
enzymatique varie en fonction de la nature du polysaccharide à dégrader. L’expression
d’un regroupement de gènes appelé "xyl-doc" codant des hemicellulases est notamment
régulée par un système de transduction du signal à deux composants incluant un
activateur transcriptionnel (XydR). Le mutant xydR semble incapable de se développer
6 AFMB, UMR7257
CNRS/ AMU,
Structure,
mécanisme et
Drug Design
COUTARD Bruno
04 91 82 55 71
[email protected]
Labo de Chimie
Bactérienne UMR
7283
Equipe
Cellulosomes et
dégradation des
polymères
végétaux
DE PHILIP Pascal
04 91 16 43 40
[email protected]
11
12
7 sur un milieu contenant de la paille comme seule source de carbone et d'énergie. Les
résultats des analyses de qRT-PCR laissent supposer une implication de XydR dans
l'expression d'autres gènes codant notamment pour des ABC transporteurs. Un premier
aspect du stage consiste a identifier les différentes régions promotrices reconnues par
XydR et a caractériser le mutant xydR. D'autre part l'étudiant prendra en charge la
caractérisation biochimique des hémicellulases codées par les gènes "xyl-doc" qui
appartiennent à différentes familles de glycoside hydrolases (GHs), carbohydrate
esterases (CEs) et polysaccharide lyases (PLs). Ceci passe par l'expression hétérologue
chez E. coli et/ou homologue chez C. cellulolyticum, la purification, l'étude des propriétés
catalytiques de chaque enzyme sur des substrats comme le xylane, l'arabinoxylane, le
galactane, le glucommanane ou des xylo-oligosaccharides.
Stage Microbio
Le rôle du chloroplaste dans l’adaptation des plantes et algues au stress
environnemental.
Au LGBP nous étudions comment les plantes s’adaptent face aux stress
environnementaux. En condition de stress les bactéries accumulent du guanosine
tetraphosphate (ppGpp) une molécule de signalisation qui permet l’adaptation et la survie.
La capacité de synthèse du ppGpp est conservée dans le chloroplaste des plantes et
algues, une organelle d'origine bactérienne. Cependant, le rôle du ppGpp chez la plante
est peu connu et notre équipe adresse ceci en utilisant des approches de génétique et de
biologie moléculaire. Nous avons récemment mis en évidence un rôle potentiel et très
significatif pour le ppGpp lors de carences nutritives. Pendant ce stage le stagiaire
travaillera avec le maitre de stage pour comprendre les mécanismes moléculaires
impliqués et l’étendue de la réponse. Ces travaux permettront de sélectionner ou de
développer des organismes plus productifs pour l’agriculture ou pour les biofuels de
nouvelles générations.
Stage BV
Recherche de nouveaux allèles de résistance aux Potyvirus chez la tomate.
Le but de notre équipe est de développer des gènes de résistance aux virus chez des
plantes à intérêt agronomique (ici, la tomate, Solanum lycopersicum). Pour cela, nous
recherchons de nouveaux allèles de résistance au sein de la variabilité naturelle des
espèces apparentées à la tomate cultivée.
Dans le cadre du stage, le ou la stagiaire participera à la caractérisation d’un nouvel
7 UMR7265 CEACNRS-AMU
Biologie végétale
& de microbiologie
environnementales
Equipe
Laboratoire de
Génétique et
Biophysique des
Plantes
FIELD Ben
04 91 82 95 62
[email protected]
13
INRA, Centre de
Recherche
d’Avignon, Unité de
Génétique et
Amélioration des
Fruits et Légumes
(UGAFL)
Equipe
GALLOIS Jean-Luc
04 32 72 27 96
[email protected]
14
8 allèle du gène eIF4E (codant pour un facteur d’initiation de la traduction), gène impliqué
dans la résistance au groupe majeur des potyvirus (virus à ARN). Il/elle participera à la
caractérisation génétique et moléculaire de cette résistance et étudiera le spectre de
résistance et la durabilité de cette résistance.
Stage BV
Criblage de gènes impliqués dans le contournement des résistances aux virus.
Les virus utilisent les facteurs de l’hôte pour accomplir leur cycle infectieux. En
conséquence, ces facteurs peuvent constituer des gènes candidats permettant de
développer des résistances génétiques dans des espèces à intérêt agronomique. Un
exemple concret est représenté par les facteurs d’initiation de la traduction eIF4E,
impliqués dans la résistance au groupe majeur des potyvirus (virus à ARN). Cependant,
ces gènes de résistances sont fréquemment contourné par les pathogènes au laboratoire
et aux champs, ce qui indique que les virus peuvent utiliser d’autres voies pour infecter la
plante.
Le stage proposé s’intégrera dans une recherche de ces facteurs de contournement
menée par criblage d’une population mutagenisée de l’espèce modèle Arabidopsis thaliana.
Le ou la stagiaire participera au criblage de plantes résistantes au contournement (tests
pathologiques) et à la caractérisation génétique, moléculaire et phénotypique des
premiers candidats. Les gènes ainsi caractérisés sont susceptibles d’accroître la
durabilité des résistances aux champs.
Stage BV
Etude d’une protéine kinase chez Bacillus subtilis
Dans l'équipe, nous nous intéressons à la phosphorylation des protéines chez Bacillus
subtilis au niveau des résidus sérine et thréonine. Cette modification posttraductionnelle s'est révélée essentielle à la régulation de nombreux processus
cellulaires bactériens comme la formation de biofilms, la virulence, la compétence ou la
sporulation... Le projet de stage proposé consiste à étudier et caractériser une protéine
de fonction inconnue ayant les caractéristiques d'une Ser/Thr kinase ceci par diverses
approches de biochimie, biologie moléculaire et génétique.
L'objectif à plus long terme est de caractériser l'activité enzymatique de cette protéine
ainsi que ses substrats et déterminer dans quels processus cellulaires elle est impliquée.
Stage Microbio
8 Résistance aux
virus.
INRA, Centre de
Recherche
d’Avignon, Unité de
Génétique et
Amélioration des
Fruits et Légumes
(UGAFL)
Equipe
Résistance aux
virus.
GALLOIS Jean-Luc
ESTEVAN Joan
04 32 72 27 96
[email protected]
15
LCB
Equipe
Métabolisme et
régulation de
processus
cellulaires chez
Bacillus subtilis
CNRS
GALINIER Anne
04 91 16 45 71
[email protected]
16
9 Etude d’un consortium bactérien synthétique producteur de biogaz.
Dans la Nature, les grands cycles du carbone, azote, soufre… sont le fruit non pas d’une
seule bactérie mais d’une association étroite tant physique que métabolique entre
différents microorganismes. La compréhension de ces processus d’interaction est
indispensable à une meilleure connaissance des éléments qui régissent ces grands cycles,
mais également pour leur optimisation valorisable dans des processus biotechnologiques
comme la production d’énergie verte (pour le cycle du carbone). Le projet consiste en
l’étude d’un consortium microbien synthétique, représentatif de consortia naturel, afin
d’établir les paramètres régissant les interactions physiques et métaboliques au sein des
consortia. L’échange de composés cytoplasmiques entre ces deux bactéries, via la mise en
place de nanotubes, a été démontré dans l’équipe par des approches de microscopie ainsi
que les conséquences de cette association sur la production de BioH2, biocarburant de
3eme génération. Nous nous intéresserons au cours de ce stage à la mise en évidence des
signaux conduisant à la mise en place cette interaction physique ainsi qu’aux
conséquences métaboliques. Les études mettront en jeu des approches de microbiologie,
microscopie, biologie moléculaire (RT PCR) et suivi métabolique. L’intérêt sociétal ce
projet repose sur le choix des bactéries qui interviennent dans le processus de la
dégradation de la biomasse pour la production de biogaz.
Stage Microbio
Métabolisme énergétique des composés soufrés par la bactérie hyperthermophile
Aquifex aeolicus
Les activités de l’équipe ont pour objectif de comprendre le métabolisme de bactéries
dites « extrémophiles » vivant à des pH très bas ou températures très élevées. Notre
modèle
d’étude
est
Aquifex aeolicus, bactérie hyperthermophile (85°C),
phylogéniquement ancienne, qui utilise le soufre à des fins bioénergétiques. Beaucoup de
composés soufrés sont métabolisés dans la Nature pour la conservation d’énergie par des
micro-organismes très divers. Bien que très importantes du point de vue
environnemental, les chaines respiratoires procaryotes d’utilisation du soufre, ainsi que
les enzymes qui y sont impliquées, sont encore largement inconnues. Le projet propose
donc d’étudier plus en détails l’utilisation de composés soufrés par Aquifex pour se
développer.
Durant le stage les études porteront sur le fonctionnement de complexes et d’enzymes
solubles et membranaires en conditions extrêmes. Ce travail fera appel à des techniques
9 Laboratoire de
Bioénergétique et
Ingénierie des
Protéines
Equipe
Intitulé de
l’équipe :
Métabolisme des
bactéries
extrêmophiles
CNRS
GIUDICI Marie Thérèse
04 91 16 45 50
[email protected]
17
Equipe
Métabolisme
Energétique de
Bactéries
Extrémophiles
GUIRAL Marianne
04 91 16 44 04
[email protected]
18
10 de biochimie des protéines (activités enzymatiques, purification, électrophorèses,…),
physico-chimie (spectroscopies) et analyse protéomique.
Analyse des moteurs moléculaires Tol/Pal et Ton chez Vibrio cholerae.
Notre équipe est spécialiste de l’analyse des macrocomplexes de l’enveloppe bactérienne,
et plus spécifiquement des systèmes Tol/Pal et Ton. Ces deux systèmes conservés chez
la plupart des bactéries à Gram négatif sont impliqués dans l’énergisation de la
membrane externe. Le système TonB intervient dans l’acquisition du fer et de la
vitamine B12. Le système Tol/Pal est requis pour le maintien de l’intégrité membranaire
et la division cellulaire, mais son rôle exact est encore inconnu. Si les systèmes Tol et
Ton ont intensivement été étudiés, notamment chez E. coli, de nombreuses questions
demeurent quant à l’assemblage, au fonctionnement et au rôle biologique de ces
complexes. Dans le cadre du stage, l’étudiant M2 utilisera le modèle V. cholerae afin
d’ouvrir une nouvelle perspective dans la compréhension des complexes membranaires. En
effet, les systèmes Tol et Ton sont conservés chez les Vibrionacées, mais présentent
des spécificités en terme de séquences et de phénotypes dont il est possible de tirer
parti pour disséquer les relations structures-fonctions. Cette étude impliquera la
construction de mutants des systèmes Tol et Ton, l’analyse de protéines chimères et la
caractérisation phénotypique des mutants obtenus.
Stage Microbio
Etude des mécanismes de réplication du SARS-CoV et du MERS-CoV : vers
l’identification de molécules anti-virales.
L’équipe s’intéresse à l’étude des mécanismes de réplication de virus à ARN (virus de la
Dengue, SARS-Coronavirus, MERS-CoV, arenavirus, bunyavirus…). A partir des
connaissances structure/fonction acquises, des cibles anti-virales sont identifiées. Nous
testons ensuite un ensemble de molécules chimiques pour leur capacité à inhiber la
réplication de ces différents virus, pour lesquels il n’existe à l’heure actuelle aucun
traitement.
Sujet du stage :
Etude des mécanismes moléculaires de réplication d’un nouveau virus (le MERS-CoV) isolé
en Arabie saoudite. Mise en évidence de l’activité ARN polymérase ARN-dépendante.
Puis, test de la capacité d’inhibition de cette activité polymérase par une série de
molécules chimiques.
10 LISM Laboratoire
d’Ingénierie des
Systèmes
Macromoleculaires
Equipe
Transports
macromoléculaires
à travers
l'enveloppe
bactérienne
CNRS
HOUOT L. Houot
04 91 16 46 63
[email protected]
19
CNRS – AFMB
Equipe
Groupe Réplicases
virales :
Mécanisme,
structure & drugdesign
IMBERT Isabelle
04 91 82 86 28
[email protected]
20
11 Techniques utilisées :
Biologie moléculaire, biochimie (expression en bactérie et purification de protéines),
essais enzymatiques (tests froids ou utilisant la radioactivité), caractérisation par
différentes méthodes, d’interactions protéine/protéine.
Stage Virologie humaine/biochimie
Régulation métabolique de l’équilibre énergétique de la cellule photosynthétique
Chez les algues vertes, la photosynthèse fournit l’énergie et les briques élémentaires
pour la construction de la cellule. Dans ces petites usines, le métabolisme
photosynthétique peut être aussi manipulé pour produire des quantités significatives de
lipides, elles représentent donc une source de biomasse potentielle pour la production de
biodiesel. L’énergie lumineuse est utilisée par la photosynthèse pour produire NADPH et
ATP, tous deux utilisés dans la fixation de carbone. Mais en conditions d’éclairement
intense, l’excès de pouvoir réducteur semble exporté vers les mitochondries. Ce
mécanisme semble impliquer l’échange de métabolites entre chloroplastes et
mitochondries où la respiration compense les besoins accrus en ATP. Nous cherchons à
identifier les métabolites qui sont exportés hors du chloroplaste en réponse à la forte
lumière. Cette information va être déterminante pour notre compréhension du
métabolisme énergétique des microalgues, pour l’optimisation du rendement
photosynthétique de production de biomasse et pour la manipulation génétique ou
métabolique de la production de lipides.L’étudiant sera impliqué dans la culture de
microalgues modèles, Chlamydomonas reinhardtii,et sera responsable pour une petite
collection des mutants affectés dans les voies des photosynthèse ou métabolisme.
L’étudiant sera formé à l’utilisation de photobioréacteurs pour la production à moyenne
échelle de microalgues en conditions controlées en suivant l’évolution de l’activité
photosynthétique. En utilisant une technique d’HPLC quantitative, les quantités de
métabolites impliqués dans l’interaction chloro-mito seront mesurées.
Stage BV
La kinase Pkn22 : le maillon manquant dans la voie de signalisation contrôlant la
différenciation d’Anabaana PCC 7120.
Notre équipe s’intéresse à la différenciation cellulaire chez les bactéries en prenant
comme modèle d’étude la cyanobactérie filamenteuse Anabaena. Lorsqu’elle est
confrontée à une carence en azote combinée (nitrates ou ammonium), Anabaena est
capable de fixer l’azote atmosphérique. Elle différencie pour cela des cellules
11 LB3M CEA
Cadarache
JOHNSON Xenie
04 42 25 46 51
21
[email protected]
Laboratoire de
chimie
bactérienne
Equipe
Différenciation
cellulaire
LATIFI Amel
[email protected]
22
12 spécialisées dédiées à cette fonction. Nous avons récemment identifié une kinase
indispensable à un bon « timing » du processus de différenciation. Cette kinase (Pkn22)
phosphoryle ses protéines cibles sur des résidus Serine et Thréonine. Nos premiers
résultats indiquent que le régulateur clé de la différenciation, la protéine HetR, pourrait
être phosphorylée par Pkn22. La phosphorylation potentielle de HetR a depuis longtemps
été suggérée sans jamais être démontrée. Ce résultat représente donc une avancée
importante dans ce domaine. Le but de ce stage est d’étudier le mécanisme d’action de
cette kinase, de démontrer son rôle direct sur HetR et d’élucider l’importance de ce
contrôle dans la cascade d’événements qui aboutit à la différenciation cellulaire de cette
bactérie. La capacité de Pkn22 à phosphoryler directement HetR sera analysée et
l’importance de l’activité kinase de Pkn22 dans la différenciation sera évaluée.
Stage Microbio
Génomique comparative et fonctionnelle des marqueurs moléculaires responsables de la
formation de l’organite procaryote de la magnétotaxie.
Les bactéries magnétotactiques (MTB) constituent un groupe d’organismes aquatiques
d’une grande biodiversité. Le caractère commun partagé par ces bactéries est la
présence dans leur cytoplasme, d’organites chargés de nanocristaux de fer magnétiques
biominéralisés, les magnétosomes. L’organisation linéaire des magnétosomes induit un
moment magnétique dipolaire permanent à la cellule, agissant alors comme l’aiguille d’une
boussole leur permettant de s’aligner passivement le long des lignes du champ
géomagnétique.
Les données génomiques sur les MTB restent à l’heure actuelle limitées. Ainsi, à partir de
MTB récemment isolées en culture, le séquençage d’une quinzaine de génomes a été
entrepris au LBC. La/le stagiaire sera chargé(e) d’identifier et de caractériser les
marqueurs moléculaires de la magnétotaxie et des voies métaboliques rencontrés dans
les nouveaux génomes séquencés. L’analyse sera ciblée sur la recherche des paramètres
environnementaux et génétiques contrôlant la synthèse des magnétosomes. Le/la
candidat(e) sera formé(e) aux techniques d’analyses génomique et génétique, à la culture
et la caractérisation physiologique des bactéries magnétotactiques. Stage BV
Respiration anaérobie et pathologies inflammatoires chez l’Homme.
Au cours de ces dernières années, de nombreuses études ont révélées le rôle
prépondérant joué par l’activité respiratoire des entérobactéries dans des pathologies
inflammatoires aussi diverses que la maladie de Crohn ou la mucoviscidose. Un
12 microbienne et
signalisation
CNRS
Laboratoire de
Bioénergétique
Cellulaire UMR
7265
CEA Cadarache
LCB UMR7283
Equipe :
Biogenèse des
métalloprotéines
LEFEVRE Christopher
06 34 55 36 39
[email protected]
MAGALON Axel
04 91 16 46 68
[email protected]
23
24
13 déséquilibre de la flore permet l’émergence des entérobactéries (souvent pathogènes)
exploitant leur capacité à respirer en l’absence d’oxygène. Dans ce contexte, le complexe
respiratoire nitrate réductase est un acteur majeur en anaérobiose. Au même moment,
nous avons démontré que le fonctionnement du complexe nitrate réductase est soumis à
une régulation spatiale et temporelle au sein de la bactérie Escherichia coli, commensale
du tube digestif de l’Homme. Quels sont les facteurs impliqués dans cette régulation ?
Sont-ils retrouvés dans d’autres groupes bactériens ? Le projet que développera
l'étudiant(e) consistera à répondre à ces questions en (i) identifiant le partenaire
protéique du complexe nitrate réductase responsable de cette régulation, (ii) évaluant
les conséquences de l’absence de ce facteur sur la croissance bactérienne dans un
milieu nutritif mimant le mucus digestif et (iii) en conduisant une analyse bioinformatique
du gène identifié.
Stage Microbio
Deux sujets aux choix
1) Résistance bactérienne aux antibiotiques
La résistance aux antibiotiques est un problème majeur dans la lutte contre les bactéries
pathogènes. Notre équipe a récemment montré que l’efficacité d’action de certains
antibiotiques dits « bactéricides » est directement reliée à la production et à la
maturation des complexes respiratoires bactériens. De nouveaux résultats montrent que
la carence en fer provoque ainsi la résistance aux antibiotiques en réprimant la synthèse
et la maturation des complexes respiratoires.
Le projet consistera à élucider et étudier comment les différentes voies de régulation
mises en place par la bactérie aboutissent à la résistance aux antibiotiques lors de la
carence en fer, et plus particulièrement au niveau dynamique. Dans ce but, l’étudiant(e)
utilisera des approches de génétique et de biologie moléculaire. Plus spécifiquement, il
(elle) construira des fusions GFP de type « biosenseur » afin d’observer la réponse
bactérienne aux antibiotiques par microscopie à fluorescence en temps réel.
2) Etude dynamique de l’expression de Isc et Suf
Les protéines à centres Fer-Soufre (Fe/S) sont présentes chez pratiquement tous les
organismes vivants où elles jouent un rôle important dans une multitude de fonctions
cellulaires. Chez E. coli, la biogenèse des protéines Fe/S fait intervenir les systèmes Isc
et Suf, dont on trouve des homologues dans les mitochondries et les chloroplastes.
Malgré les avancées récentes quant à la compréhension de ces systèmes au niveau
13 et respiration
anaérobie chez les
procaryotes
CNRS
LCB
Equipe :
Adaptation au
stress chez les
entérobactéries
CNRS
MANDIN Pierre
BARRAS Frédéric
04 91 16 44 31
[email protected]
[email protected]
25
14 moléculaire, les modalités d’expression de ces deux systèmes sont encore mal définies,
particulièrement au niveau unicellulaire. Dans quelles conditions sont exprimés les
systèmes ? Est ce que les deux systèmes peuvent être présents au même moment au
sein d’une même population ou même d’une seule cellule ? Isc et Suf sont ils localisés à
des endroits particuliers de la cellule ? Quelle est la vitesse de réponse aux différents
stress en termes d’expression? Quel est l’avantage d’utiliser un système plutôt que
l’autre en fonction des conditions environnementales ? Etc.
Le projet proposé consistera à répondre à ces questions grâce à des approches
innovantes, en particulier de microscopie à fluorescence en utilisant des fusions de
protéines fluorescentes (GFP et mCherry) aux systèmes Isc et Suf.
Stage Microbio
Etude de la structure et de la dynamique fonctionnelle de l’ACCO
L’ACCO est une enzyme qui convertit l’ACC en éthylène en présence de dioxygène et
d’ascorbate. Pour une raison mal comprise, du bicarbonate est également nécessaire à
l’activité de cette enzyme. Une structure cristallographique de l’ACCO a été obtenue en
2004 où l’enzyme est sous forme tétramérique, et aucune information concernant les
cofacteurs n’a été obtenue. L’ACCO est cependant active sous forme monomérique et des
expériences de mutagénèse dirigée ont indiqué que la partie Cterm joue un rôle important
dans la catalyse. Or cette partie Cterm de l’enzyme est localisée loin du site actif dans la
structure cristallographique. L’étude pluridisciplinaire proposée ici a pour objet
l’étude de la conformation et de la flexibilité de la partie Cterm de l’ACCO et de
comprendre les modifications structurales qui ont lieu en solution lors de la catalyse.
L’exploration de ces processus de changements conformationnels sera réalisée à travers
une approche originale, dite de « marquage de spin » (en anglais « site-directed spin
labeling » SDSL), qui est basée sur l’insertion de sondes paramagnétiques exogènes, et
sur l’analyse de leurs propriétés dynamiques par Résonance Paramagnétique Electronique
(RPE). L’approche méthodologique par RPE et marquage de spin donnera accès à une
analyse précise du système. Des mutants de l'ACCO vont donc être produits pour
permettre l'insertion sélective d'un ou deux marqueurs.
Stage pluridisciplinaire entre la microbio et la biophysique
Adaptation d’Escherichia coli à la carence en phosphate.
E. coli carencé en Pi est exposé à des agents toxiques, H2O2 et acide acétique, produits
pendant le métabolisme aérobie du glucose. Les cellules peuvent survivre grâce à
14 Bioénergétique et
Ingénierie des
Protéines (BIP)
UMR 7281 et
Institut des
Sciences
Moléculaires de
Marseille (ISM2)
UMR 7313
Campus de St.
Jérome
MARTINHO Marlène
[email protected]
LCB
Equipe :
Adaptation d’E.
MOREAU Patrice
04 91 16 43 53
[email protected]
26
SIMAAN Jalila
[email protected] )
27
15 l'induction du régulon RpoS, ce qui permet de neutraliser l’acide acétique en acétate si le
milieu contient du glutamate. Des expériences d'évolution expérimentale ont permis de
montrer qu’une souche de type sauvage incubée en absence de glutamate peut
rapidement évoluer, générant une population bactérienne qui contient des mutants qui
consomment l'acide acétique présent dans le milieu. Notre travail consiste à déterminer,
la nature des mutations induites, les changements qui s'opèrent dans les voies
métaboliques, et les mécanismes de mutagenèse adaptative (rôle des polymérases
spéciales TLS ?) mis en œuvre dans les cellules carencées en Pi.
Stage Microbio
Rôle du nucleoide dans la ségrégation de complexes macromoleculaires
Le stage proposé vise à déterminer comment un ensemble de récepteurs membranaires
et cytoplasmiques régulent la migration cellulaire de milliers de cellules, permettant la
formation de biofilms chez la bactérie modèle Myxococcus xanthus. M. xanthus se
déplace sur des surfaces solides et il a été proposé que les cellules synchronisent leurs
mouvements par des mécanismes de signalisation impliquant des chimiorécepteurs. Le but
de ce projet est d’identifier le mécanisme moléculaire de cette régulation. De manière
intéressante, ces récepteurs forment des foyers fluorescents au sein des corps
cellulaires qui pourraient être impliqués dans des réponses contact-dépendantes
importantes pour la communication cellulaire. Dans une première approche, le candidat
identifiera les déterminants de la localisation de ces récepteurs en utilisant une
approche criblée, en mutant des candidats potentiels, et une approche de mutagenèse
aléatoire automatisée.
Stage Microbio
L’équipe s’intéresse aux voies métaboliques des microalgues et plus particulièrement des
diatomées. Le cycle de Calvin ou cycle responsable de l’assimilation du CO2 est central et
ses intermédiaires (métabolites) au carrefour de nombreuses voies. Nous avons étudié la
régulation d’enzymes clés de ce cycle chez 16 espèces (Maberly S et al, J Exp Bot 2010).
La régulation de certaines enzymes dont la glyceraldéhyde 3 phosphate deshydrogénase
(GAPDH) diffère chez les organismes photosynthétiques en partie en lien avec son
association à une autre protéine appelée CP12 mais aussi avec la phosphoribulokinase
(PRK), une autre enzyme du cycle de Calvin. Chez une diatomée d’eau douce, ce complexe
n’a pas été trouvé mais la GAPDH s’associe à la ferredoxine NADP reductase de la phase
primaire de la photosynthèse (Mekhalfi et al, New phytol 2014). Le sujet de ce master
15 coli aux carences
nutritionnelles
CNRS
LCB
Equipe :
Biologie Cellulaire
de la Motilité
Bactérienne
CNRS
MAURIELLO Emilia
04 91 16 43 21
[email protected]
28
Bioénergétique et
Ingénierie des
Protéines
Equipe :
Enzymologie de
complexes
supramoléculaires
CNRS
MEUNIER-GONTERO Brigitte
29
04 91 16 45 49
[email protected]
16 s’intégrera dans cette thématique avec une attention plus particulière sur la GAPDH
d’Ostreococcus tauri, une algue verte particulièrement intéressante car la CP12 n’est pas
présente chez cet organisme. Sa régulation sera comparée à celle de la GAPDH d’autres
organismes photosynthétiques étudiés dans l’équipe, dont les diatomées.
Stage BV
Aérotolérance des bactéries anaérobies sulfatotéductrices.
Pendant longtemps il a été considéré qu'un microorganisme anaérobie strict était
incapable de survivre en présence d'oxygène. Pourtant des systèmes de détoxication des
espèces réactives de l'O2 ainsi que des enzymes réduisant l'oxygène moléculaire ont été
découverts chez ces microorganismes et il est aujourd'hui largement admis que les
anaérobies stricts peuvent faire face à un stress oxydant grâce à des réponses de
protection robustes et adaptées. Le but du stage est de préciser les mécanismes
moléculaires de l'aérotolérance des bactéries anaérobies en utilisant comme organisme
modèle une bactérie sulfatoréductrice. Deux volets seront particulièrement étudiés : i>
la spécification de l'état de dormance active et l'identification des facteurs
moléculaires impliqués dans la transition vers cet état lorsque la bactérie rencontre des
conditions oxydantes et/ou ii> la caractérisation des capacités anti-oxydantes d'une
souche hyper-aérotolérante obtenue par évolution dirigée.
Le développement de ces axes de recherche fera appel à des approches enzymatiques,
de biologie moléculaire et de génétique moléculaire des anaérobies.
Stage Microbio
Etude de la Nitrate réductase d’E. coli : de la bactérie à la cartographie
fonctionnelle du site actif.
La bactérie Escherichia coli est capable de croître sur une large gamme de substrats et
de concentrations en oxygène allant de l’aérobiose à l’anaérobiose stricte. Cette
flexibilité métabolique repose sur une grande diversité de complexes respiratoires, un
réseau de régulation complexe et 3 quinones. L’ubiquinone, la ménaquinone et la
démethylménaquinone assurent le transport des électrons et des protons entre les
complexes respiratoires et se distinguent par leur potentiel d’oxydoréduction. L’absence
de l’une ou de l’autre de ces quinones a un impact sévère sur le fonctionnement des
chaînes respiratoires et sur la capacité notamment de la bactérie à coloniser l’intestin de
mammifères. De plus, il ressort d’études in vivo que la respiration nitrate est un élément
clé
de
la
virulence
des
espèces
commensales
dans
des
pathologies
16 LCB UMR 7283
Equipe :
Génomique
Fonctionnelle de
l'Anaérobiose
CNRS
PIEULLE Laetitia
DOLLA Alain
04 91 16 - 4149 / 4556
[email protected]
[email protected]
30
Bioénergétique et
Ingénierie des
Protéines
UMR f7281
CNRS-AMU
Equipe :
Biophysique des
Métalloprotéines
CNRS
PILET Eric
06 60 61 00 28
[email protected]
31
17 inflammatoires.L’objectif des études menées au laboratoire est de comprendre le
fonctionnement du complexe nitrate réductase, acteur principal de la respiration nitrate
et plus particulièrement ses relations avec les quinones. Une approche pluridisciplinaire
sera conduite incluantl’inactivation de gènes sur le chromosome d’E. coli, la construction
de mutants ponctuels et leur caractérisation par des tests enzymatiques et titrage
potentiométrique en liaison étroite aveclesétudes menées par spectroscopie RPE.
Stage Microbio
Mécanismes d’adaptation de la vie à pH élevé : Etude d’une bactérie modèle du
genre Alkaliphilus par approche transcriptomique.
Notre laboratoire est spécialisé dans l’étude des microorganismes extrêmophiles, leur
physiologie et leurs mécanismes d’adaptation à leurs milieux. Nous venons de
caractériser une nouvelle espèce bactérienne, ‘Alkaliphilus serpentinis’, que nous avons
isolé d’un écosystème hydrothermal alcalin (pH >11) situé en Nouvelle-Calédonie et le
séquençage de son génome complet est en cours. Nous proposons ici d’étudier les
mécanismes d’adaptation de cette bactérie aux pH élevés par une approche couplant
physiologie et génomique fonctionnelle : la technique du RNA-Seq sera utilisée pour
découvrir les gènes qui s’expriment de manière différentielle en fonction du pH du
milieu. Les cultures adaptées à différents pH (de 7 à 11) seront réalisées en bioréacteur
automatisé qui permet de contrôler parfaitement les conditions de culture choisies et
également de suivre en temps réel un grand nombre de paramètres de la croissance et du
métabolisme de la bactérie. Ce dispositif permettra de produire de façon reproductible
la biomasse nécessaire pour les expériences de biologie moléculaire. L’analyse des
données du séquençage haut débit des ADNc correspondants aux différentes conditions
testées sera initiée au cours du stage en partenariat avec la plateforme
transcriptomique du TAGC (Marseille Génopôle).
Stage Microbio
Etude des mécanismes du couplage stéréosélectif de radicaux par des protéines
auxiliaires pour le développement de biocatalyseurs
L’équipe est à l’interface entre la chimie et la biologie. Un des axes principaux suivis au
laboratoire concerne la modification de métalloenzymes afin de pouvoir leur apporter
plus de stabilité, de réactivité et d’efficacité. Ces travaux s'inscrivent dans le domaine
émergeant de la conception de « métalloenzymes artificielles ». L’un des biocatalyseurs
modèle du laboratoire est l’enzyme laccase. Le sujet proposé repose sur l’association
17 Mediterranean
Institute of
Oceanography
(MIO), UM110,
Case 905, 163
avenue de Luminy,
13288 Marseille
cedex 9.
POSTEC Anne
04 91 82 86 94
[email protected]
32
iSm2/BiosCiences
UMR-CNRS-7313,
case 341
Campus St
Jérôme
Equipe :
BiosCiences
ROBERT Viviane
04 91 28 28 66
[email protected]
33
18 entre cette enzyme avec un module protéique qui va apporter une stéréo et
énantioséléctivité à la réaction d’oxydation catalysée par la laccase. En effet, in vitro, la
laccase oxyde des phénols en générant des radicaux qui se recombinent indépendamment
de l'enzyme donc de manière non sélective. Par ailleurs, dans les plantes des protéines
réalisent le couplage stéréosélectif de phénols par un mécanisme d’action encore
largement méconnu. Nous allons étudier les relations structure fonction de ces protéines
afin de comprendre comment elles peuvent promouvoir le couplage stéréosélectif de
phénols. Pour cela, l’état de multimérisation du système, la modification conformationelle
en présence du substrat, ou encore la délimitation de la poche de fixation du substrat
seront entrepris. Les techniques utilisées vont de la production/purification des
protéines d’intérêt en système hétérologue de champignon, le cross-linking, la gel
filtration, l’analyse structurale par Dichroïsme Circulaire ou encore la mutagenèse
aléatoire.
Stage Microbio
Etude de la spécificité du complexe cytochrome/Arsénite oxydase
L'arsénite oxydase (Aio) est une enzyme procaryote qui oxyde l'arsénite en arséniate.
De nombreuses Aio ont un cytochrome soluble comme partenaire réactionnel. Il existe,
au sein de ces Aio, une sélectivité vis à vis des cytochromes. Partenaire réactionnel et
enzyme semble avoir co-évolué. Nous cherchons à déterminer l’origine structurale de la
sélectivité. Nous disposons de différents cytochromes et enzymes. Le travail proposé
consiste à caractériser les différents couples Aio/cytochrome. La préparation des
protéines nécessite culture bactérienne, chromatographie et contrôles d'intégrité
(cinétiques enzymatique, spectroscopie). Les cytochromes et enzymes portant une
étiquette 6His sont surexprimés dans Escherichia coli. Les protocoles de purification
sont déjà mis au point. La caractérisation des complexes Aio/cytochrome se fera par
enzymologie et biacore. Une modélisation structurale des complexes Aio/cytochrome
sera conduite par arrimage moléculaire. Une analyse par spectrométrie de masse des
complexes permettra d’appuyer cette approche. Enfin, un travail de mutagénèse dirigée
sera effectué afin de confirmer les hypothèses.
Stage Microbio
Comment un membre de la famille des « acyl carrier protein » s’est-il spécialisé
pour spécifiquement interagir avec un facteur de virulence chez Salmonella
Typhimurium ?
18 Bioénergétique et
Ingénierie des
Protéines
Equipe :
Evolution de la
bioenergetique
SCHOEPP-COTHENET Barbara
04 91 16 46 72
[email protected]
34
LISM
Equipe :
Stress bactérien
VIALA Julie
04 91 16 45 04
[email protected]
35
19 Les Acyl Carrier Proteins, dont le membre le plus étudié est la protéine ACP, sont des
co-facteurs essentiels de la synthèse des acides gras. Les acides gras sont les
précurseurs des phospholipides qui composent les membranes. La bactérie pathogène
Salmonella Typhimurium possède, en plus de la protéine ACP canonique, une protéine
homologue IacP. La protéine IacP est codée par l’îlot de pathogénicité portant les gènes
de l’appareil de sécrétion de type 3 dédié au processus d’invasion. Nous avons mis en
évidence une interaction protéique entre IacP et un des composants de l’appareil de
sécrétion et nous pensons que cette interaction permet une modification posttraductionnelle de l’appareil de sécrétion afin de faciliter son insertion dans les
membranes. L’interaction entre l’appareil de sécrétion et IacP est très spécifique et ne
survient pas avec l’ACP canonique. Le projet de recherche proposé vise à comprendre
comment IacP s’est spécialisé pour interagir avec un facteur de virulence. Nous
aborderons cette question par différentes approches biochimiques.
Stage Microbio
Etude des Formiate Déshydrogénases dans le cadre de la valorisation du C02
L’accumulation du dioxide de carbone (CO2) dans l’atmosphère est un problème majeur.
Les formiate déshydrogénases sont d’un grand intérêt car elles peuvent séquestrer le
CO2 de l’atmosphère et générer du formiate, un composé carboné réduit utilisable comme
source d’énergie. Les formiate déshydrogénases sont des métalloenzymes avec un
cofacteur à molybdène soufré dans leur site actif. La présence du soufre sur le
cofacteur à molybdène est indispensable pour générer une formiate déshydrogénase
active. Le projet développé par l’étudiant en master 2 sera basé sur l’étude du
mécanisme qui permet de soufrer le cofacteur à molybdène des formiate
déshydrogénases puisque ce mécanisme est indispensable à la génération d’enzymes
actives. L’approche utilisée sera multidisciplinaire alliant biologie moléculaire, biochimie
et enzymologie.
Stage Microbio
19 et contrôle de la
croissance
CNRS
LCB, UMR 7283
Equipe :
Biogenèse des
métalloprotéines
et respiration
anaérobie chez les
microorganismes
CNRS
WALBURGER Anne
Axel MAGALON
04 91 16 46 68
[email protected]
[email protected]
36