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Génétique et physiologie bactérienne

Depuis que l'Homme a commencé à étudier les bactéries (vers le milieu du XIXe siècle, avec la découverte de leur responsabilité dans les maladies infectieuses), il est fasciné par leur remarquable pouvoir d'adaptation aux changements les plus divers et les plus extrêmes de leurs environnements.

Elles doivent cette capacité d'adaptation à la facilité avec laquelle elles peuvent s'échanger et arranger des informations génétiques, qui sont transportées par divers vecteurs: les phages (virus infectant les bactéries), les transposons (fragments d'ADN capables de passer d'une molécule d'ADN à une autre) et les plasmides.

Ces derniers, le plus souvent des anneaux d'ADN extra-chromosomiques (indépendants du chromosome de la bactérie), jouent un rôle particulièrement important dans l'évolution rapide des populations bactériennes. Certains d'entre eux portent des systèmes "poison/antidote" qui favorisent leur présence dans les populations bactériennes. Ces systèmes sont composés de deux éléments: une toxine protéique stable et un antidote (protéine ou ARN) instable. L'antidote empêche l'activité de la toxine et est instable car il est dégradé par une enzyme présente chez toutes les bactéries (généralement une protéase ATP-dépendante). Dans certaines conditions de croissance des bactéries, l'instabilité de l'antidote permet l'action de la toxine, ce qui entraîne la mort des bactéries.

Le récent séquençage de plusieurs génomes a révélé l'existence de systèmes similaires dans le chromosome d'un grand nombre de bactéries.

Le laboratoire est spécialisé dans l'analyse génétique d'Escherichia coli ainsi que de ses phages, plasmides et transposons. Les objectifs de ces recherches sont de comprendre le fonctionnement précis des systèmes poison/antidote: en recherchant les cibles des poisons et en analysant les interactions moléculaires entre poisons et cibles dans le but de concevoir de nouvelles classes d'antibiotiques; en analysant les interactions moléculaires entre antidotes et protéases ATP-dépendantes; en analysant les mécanismes de régulation enclenchant la mort programmée bactérienne provoquée par ces systèmes.

En outre,le laboratoire utilise les systèmes poison/antidote pour développer des outils technologiques. Certains de ces outils sont maintenant utilisés dans le monde entier pour les expériences de clonage, c'est-à-dire de multiplication à l'identique, de fragments d'ADN.

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