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Génétique et physiologie bactériennes [Bacterial Genetics and Physiology] (LGPB)
Faculté des Sciences / faculty of Sciences - Biologie moléculaire (unité ULB138)

Le transfert horizontal des éléments génétiques mobiles bactériens tels les plasmides, les transposons et les phages représente une source immense de diversité génétique et d'évolution pour les bactéries leur conférant un potentiel d'adaptation énorme. Le laboratoire aborde ces différentes thématiques par l'étude des systèmes toxine-antitoxine, la caractérisation de nouveaux phages et de nouvelles fonctions bactériennes. [Bacteria are extremely apt to adapt to ever-changing environments, as demonstrated by the huge variety of their ecological niches and their wealth of diverse metabolic pathways. Horizontal transfer of mobile genetic elements such as plasmids, phages and transposons are an inexhaustible source of genetic diversity. The laboratory of Bacterial Genetics and Physiology is involved in this thematic through two main research subjects: the toxin-antitoxin systems and the GroupA Streptococcus. 1. Horizontal gene transfer, bacterial physiology and Toxin-antitoxin systems Toxin-antitoxin systems (TA) were originally discovered on low copy-number plasmids. In that genetic context, TA contribute to plasmid stability in growing bacterial population. TA are composed of two small genes organised in an operon, encoding a stable toxin and its unstable cognate antitoxin, which is autoregulated at the level of transcription. ATP-dependent proteases are responsible for antitoxin degradation. Database searching revealed that plasmidic TA have many homologues in chromosomes of gram-negative, gram-positive and archae bacteria. The analysis of their phyletic distribution suggests that they move form one location to another through horizontal gene transfer. Although it has been shown that some TA are activated during starvation or other types of stress, their biological role is still unclear. TA were proposed to serve as growth modulators or programmed cell death systems in response to stress. However, recent data from our lab showed that the presence of TA systems did not confer any selective advantage under the stress conditions tested. We are currently testing alternative hypothesizes. 2. Molecular epidemiology and genetic diversity of GroupA Streptococcus (GAS) GAS are Gram-positive bacteria that can be responsible for a high variety of pathologies, ranging form pharyngitis and impetigo to severe invasive infections and non-suppurative sequeleae, such as rheumatic fever. A great range of genetic diversity related to the geographic location is observed in GAS. We are interested in evaluating the contribution of horizontal gene transfer in the genetic diversity as well as in the pathologies diversity.]



coordonnées / contact details


Génétique et physiologie bactériennes [Bacterial Genetics and Physiology]
tel +32-2-650.97.78, fax +32-2-650.97.70, lvmelder@ulb.ac.be
http://www.ulb.ac.be/ibmm/homeuk_11.html
Campus de Charleroi, Bâtiment A
CP300, rue des Professeurs Jeener et Brachet 12, 6041 Charleroi (Gosselies)

Pour en savoir plus, consultez le site web de l'unité.



responsable / head


Prof. Laurence VAN MELDEREN


composition / members


Shérine ABBOUD Marie DEGHORAIN Baptiste DUMONT Frédéric GOORMAGHTIGH Thibaut HALLAERT Dukas JURENAITE Dominique LORY-DONS Clément MASSON Natacha MINE Francesc PERIS-BONDIA Ethel SEYLL Safia ZEDEK


projets / projects


Transfert horizontal de gènes, physiologie bactérienne et systèmes toxine-antitoxine [Horizontal gene transfer, bacterial physiology and toxin-antitoxin systems]
Les systèmes toxine-antitoxine (TA) sont composés de deux gènes de petite taille organisés en opéron, codant respectivement pour une toxine stable et pour son antitoxine instable. L'analyse et la comparaison des séquences des génomes bactériens a révélé que la plupart des bactéries contiennent de multiples copies de TA. Leur distribution phylétique indique que ces petits modules bougent d'une bactérie à l'autre via le transfert horizontal. Le rôle biologique des TA reste sujet à controverse. Des données récentes obtenues dans notre laboratoire montrent que la présence des systèmes TA ne confère pas d'avantage sélectif dans les conditions testées. D'autres hypothèses sont actuellement testées. [We are interested in the study of small genetic elements called toxin-antitoxin systems (TA) that were originally discovered on low copy-number plasmids. In that genetic context, TA contribute to plasmid stability in growing bacterial population by killing selectively bacteria that have lost the plasmid. TA are composed of two small genes organised in an operon, encoding a stable toxin and its unstable cognate antitoxin, which is autoregulated at the level of transcription.]

Implication de gènes de fonction inconnue dans la régulation du métabolisme chez E. coli [Involvement of genes of unknown function in carbon metabolism regulation in E. coli]
Nous sommes intéressés par la fonction de deux gènes dans la physiologie bactérienne. Le produit de ces gènes régule l'activité de plusieurs régulateurs globaux, à savoir CsrA (Carbon storage regulator A). En collaboration avec Sabrina Bousbata (plate-forme protéomique, IBMM, ULB), une approche globale a été mise sur pied afin d'identifier les cibles de ces protéines. [We are interested in the function of two genes in bacterial physiology. The products of these genes regulate the activity of several global regulators, notably CsrA (Carbon Storage Regulator A). In collaboration with Sabrina Bousbata (plate-forme protéomique, IBMM, ULB), a global approach has been undertaken to identify the targets of these gene products.]



publications





theses


SEYLL Ethel - Experimental evolution with a global regulator mutant in Escherichia coli., 2014

GOEDERS Nathalie - Diversity of type II bacterial toxin-antitoxin systems., 2014

GEERAERTS Damien - Diversité et évolution des systèmes toxine-antitoxine bactériens de classe II, 2012

GUGLIELMINI Julien - Origine et évolution des systèmes toxine-antitoxine de classe II, 2010

DE BAST Manuel Saavedra. Systèmes PA de la famille ccd, de simples gènes égoïstes ?, 2009

TIMMERMANS Johan - Global regulation in E. coli mediated by the post-transcriptional regulator CsrA and by two proteins of unknown functions, TldD ad TldE, 2009

WIBAUX Myriam - Le système toxine-antitoxine ccd0157 d'Escherichia coli : caractérisation fonctionnelle et distribution, 2008

TSILIBARIS Virginie - A la recherche de la fonction des systèmes toxine-antitoxine chromosomiques, 2008

SMEESTERS Pierre. Epidémiologie, pathogénie et prise en charge des infections à Streptococcus pyogenes touchant les enfants de Bruxelles et de Brasilia, 2007



collaborations


Didier Mazel, Institut Pasteur, Paris, France

Remi Loris, Vrije Universiteit Brussel, Bruxelles, Belgique

Abel Garcia-Pino, ULB, IBMM, Laboratoire de Biologie Structurale et Biophysique, Gosselies, Belgique

Frank Delvigne, ULg - Gembloux Agro-Bio Tech, Microbial Processes and Interactions (MiPI), Gembloux, Belgique

Susan Gottesman, NIH, NCI, LMB, Bethesda, Etats-Unis (USA)



mots clés pour non-spécialistes / keywords for non-specialists


évolution génomique bactérienne microbiologie moléculaire


disciplines et mots clés / disciplines and keywords


Bactériologie générale Biologie moléculaire Evolution des espèces Microbiologie et protistologie [bacteriol.,virolog.,mycolog.]

adaptation csra evolution métabolisme toxine - antitoxine tranfert horizontal