NOVOREP — Réparation des dommages ou mort cellulaire chez les bactéries exposées aux stress

Notre projet s'inscrit dans le contexte des mécanismes de défense et de réponses aux stress bactériens, dont les découvertes sont en pleine expansion. Les bactéries sont fréquemment exposées à des conditions toxiques ou défavorables dans la nature, lors de procédés industriels, ou quand elles sont confrontées au système immunitaire humain ou à des traitements antibiotiques. Les bactéries ont développé de très nombreux mécanismes de défense, de réponse au stress et de réparation, qui sont cruciaux pour leur survie, mais qui génèrent des problèmes de santé publique en cas de survie de pathogènes. Elucider les mécanismes moléculaires qui sous-tendent les diverses stratégies mises en place par les bactéries est essentiel pour pouvoir développer de nouvelles applications thérapeutiques et industrielles. Nous avons mis en évidence chez les déinocoques, bactéries extrêmement résistantes aux radiations et au stress oxydant, un nouveau mécanisme de réponse aux radiations, qui permet leur survie. Ce mécanisme, partiellement élucidé, implique deux protéines clés : une métallopeptidase qui, après stress, clive et inactive spécifiquement le répresseur de la réponse aux radiations. Ce répresseur est essentiel à la viabilité de la cellule et sa déplétion prolongée induit une mort cellulaire programmée, de type apoptose, phénomène peu étudié chez les bactéries. Des protéines, non caractérisées, semblables à ce couple protéase/répresseur sont présentes dans de très nombreuses bactéries, y compris chez les pathogènes humains, dans lesquels elles pourraient réguler diverses réponses au stress. Combinant génétique, génomique fonctionnelle, biologie moléculaire, biochimie, microscopie et biologie structurale, notre projet vise à (1) identifier le signal moléculaire induit après stress qui déclenche le clivage du répresseur, (2) déterminer comment le répresseur interagit avec la protéase et son ADN cible, (3) identifier et caractériser les gènes impliqués dans la mort par apoptose, et (4) caractériser des couples protéase/répresseur similaires d’autres bactéries, notamment issues de pathogènes. Ce projet de recherche, à fort potentiel innovant, permettra d’ouvrir la voie à des applications dans les domaines de la biotechnologie et de la conception de médicaments.