TakeoverBac — Prise de contrôle des entérobactéries par les phages

Au début du processus infectieux, les phages déjouent les mécanismes de défense et détournent les fonctions cellulaires de l'hôte à leur profit. Bien que les phages aient été découverts il y a maintenant un siècle, et qu'ils soient à l'origine de nombreuses avancées scientifiques et biotechnologiques, les mécanismes d'infection qu'ils mettent en œuvre au début de leur cycle infectieux sont encore mal compris. Le phage T5 transfère son ADN dans le cytoplasme de la bactérie Escherichia coli en deux étapes. Ce système constitue un modèle privilégié pour étudier le détournement des fonctions cellulaires indépendamment des autres étapes du développement viral. Les gènes de T5 responsables du détournement des fonctions de la bactérie sont exprimés avant le transfert complet du génome viral et l'infection peut être bloquée à ce stade. Cette première étape conduit à la dégradation rapide de l'ADN bactérien et à l'inhibition de l'expression des gènes précoces du phage. Le transfert de l'ADN reprend ensuite et cette deuxième étape permet de compléter le cycle infectieux jusqu'à la production de nouveaux phages. On sait depuis plus de 50 ans que deux protéines codées par le premier fragment d'ADN injecté, A1 et A2, sont essentielles pour le bon déroulement de ces évènements précoces. Cependant leur fonction n'est toujours pas élucidée. Nous avons récemment démontré que A1 est une nucléase et que A2 est un régulateur transcriptionnel. Le projet TakeoverBac propose une étude pluridisciplinaire et intégrative des protéines A1 et A2. Nous voulons explorer leurs propriétés fonctionnelles in vitro et in vivo dans le but de: (1) comprendre comment l'activité nucléase de A1 détruit le génome bactérien et si cette activité est corrélée à la reprise du transfert de l'ADN viral. (2) élucider comment la transcription des gènes du phage et de la bactérie est orchestrée par A2. (3) identifier les protéines partenaires de A1 et A2 qui sont essentielles pour l'infection. Le consortium TakeoverBac qui regroupe des compétences en biologie des phages, génétique bactérienne, biochimie et biologie structurale, conduira une étude moléculaire et cellulaire de la prise de contrôle des bactéries par les phages. L'ensemble de ce projet mettra en évidence des fonctions vitales de la bactérie spécifiquement ciblées par le phage T5. Aujourd'hui, notre société doit faire face à l'augmentation alarmante de bactéries pathogènes multi-résistantes aux antibiotiques et à une lacune dans le développement de nouvelles molécules antibactériennes. Notre étude permettra d'initier de nouveaux axes de recherche, ce qui est essentiel dans ce contexte préoccupant. Les résultats de ce projet ouvriront des perspectives pour le développement d'outils inspirés par les phages, utiles pour la recherche et la lutte contre les infections bactériennes.