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La résistance bactérienne aux métaux lourds

Cadre général du travail

Le cuivre, cofacteur de nombreuses enzymes est indispensable au métabolisme cellulaire à l’état de traces. Comme d’autres métaux lourds, il devient rapidement toxique pour tous les êtres vivants à des concentrations plus élevées. Les sites pollués par le cuivre, qu'ils soient naturels, ou résultent des activités agricoles et industrielles, sont néanmoins colonisés par des espèces de plantes, champignons et bactéries qui possèdent des mécanismes de résistance aux ions métalliques. Ce phénomène présente un grand intérêt dans le contexte général de l’adaptation des espèces aux environnements extrêmes. Il suscite un grand intérêt dans la perspective d’applications possibles en phyto- et bioremédiation.
L’objectif premier du projet est de gagner une meilleure compréhension des mécanismes de la résistance au cuivre des bactéries, en prenant comme objet d’étude la bactérie-modèle Cupriavidus metallidurans. Lorsqu'elle est exposée au cuivre, cette bactérie synthétise une série de protéines portant des domaines de liaison au métal. Nous recherchons la fonction et étudions les propriétés de certaines d'entre elles. Le projet inclut des études structurales sur les protéines purifiées et la construction de mutants dans Cupriavidus metallidurans.
Un second volet du travail concerne la mise en évidence des interactions plantes-bactéries sur les sites contaminés, et leur contribution à la résistance de la plante. Il implique l'isolement de nouvelles souches résistantes  à partir de milieux contaminés (nos échantillons proviennent du Katanga) et la recherche de leur mécanisme de résistance.

Équipe

  • Corinne Vander Wauven (COCOF)
  • Françoise van Vliet (COCOF)
  • Bertrand Cornu (COCOF)

Publications

  • Cubaka Kabagale A., Cornu B., van Vliet F., Meyer C.-L., Mergeay M., Lumbu Simbi J.-B., Droogmans L., Vander Wauven C. and Verbruggen N.. Diversity of endophytic bacteria from the cuprophytes Haumaniastrum katangense and Crepidorhopalon tenuis. Plant Soil. 2010 Avr 28; DOI 10.1007/s11104-010-0396-0.
  • Tricot C, Van Aelst S, Wattiez R, Mergeay M, Stalon V, Wouters J. Overexpression, purification, crystallization and crystallographic analysis of CopK of Cupriavidus metallidurans. Acta Crystallogr Sect F Struct Biol Cryst Commun. 2005 Sep 1; 61(Pt 9): 825–827. PMID: 16511169.

Collaborations

  • SCK*CEN, Mol (N. Leys)
  • Laboratoire de Physiologie et Génétique Moléculaire des Plantes, ULB, Bruxelles (N. Verbruggen)
  • Laboratoire de Structure et Fonction des Membranes Biologiques, ULB, Bruxelles (E. Goormaghtigh)