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Laurence VAN MELDEREN (Chercheur Qualifié - 2002)

Parcours

Analyse physiologique, génétique et protéomique du rôle de la protéase ATP-dépendante Lon dans les systèmes de mort programmée et les réseaux de régulation globale chez Escherichia coli

Les avancées récentes de la microbiologie nous permettent de voir les bactéries non plus comme de simples cellules isolées et identiques, mais comme des systèmes complexes et organisés. Les bactéries se différencient, s'échangent du matériel génétique, et se `suicident'. Elles communiquent entre elles, `sentent' et s'adaptent aux changements d'environnement auxquels elles sont soumises. Ces `comportements sociaux' sont particulièrement importants pour les bactéries pathogènes. Par exemple, certaines d'entre elles s'organisent en biofilm (communauté bactérienne attachée à une surface) sur le lieu de l'infection, ce qui a pour résultat d'augmenter leur résistance aux défenses de l'hôte et aux antibiotiques. Ces processus complexes sont régis par des régulateurs globaux (protéines, petites molécules, ...) pouvant être produits en réponse au stimulus rencontré et qui agissent en général sur plusieurs cibles et à différents niveaux pour moduler l'expression d'une batterie de gènes. La protéase ATP-dépendante Lon, à laquelle nous nous intéressons particulièrement, possède les caractéristiques d'un régulateur global : en dégradant certaines protéines régulatrices, cette enzyme module l'expression génique. Lon est également impliquée dans la régulation des systèmes de mort programmée. Ces systèmes sont composés de deux petites protéines: un poison ayant une activité toxique et un antidote contrecarrant cette activité. Le mécanisme enclenchant la mort programmée repose sur la différence de stabilité entre l'antidote et le poison.

Lorsque l'antidote est éliminé par Lon, le poison peut exercer son activité toxique, ce qui conduit à la mort des bactéries. Ces systèmes pourraient servir au `suicide' d'une partie de la population bactérienne en condition de stress, afin de permettre la survie de celle-ci. Nous caractérisons plus avant les relations existant entre Lon et les systèmes de mort programmé en analysant notamment les interactions moléculaires spécifiques entre Lon et les antidotes par des approches génétique et biochimique. D'autre part, nous recherchons d'autres voies de régulation auxquelles participerait Lon. Nous aborderons cette question notamment par une approche protéomique qui consiste à comparer l'ensemble des protéines produites, dans notre cas, par une bactérie sauvage et par une bactérie dépourvue du gène codant pour Lon. Cette méthode nous permettra d'identifier les protéines dont la quantité varie entre les deux souches et révèlera de nouvelles protéines impliquées dans les réseaux de régulation contrôlés par Lon. L'étude des réseaux de régulation globale, fascinante d'un point de vue fondamental, pourrait ouvrir la voie à la découverte de nouvelles cibles d'antibiotiques. En effet, des drogues ciblant les réseaux de régulation globale ne tueraient pas directement les bactéries et n'exerceraient donc pas de pression de sélection forte ce qui diminuerait l'apparition de bactéries résistantes, un des gros problèmes lié à l'utilisation des antibiotiques actuels.

Thèse

Analyse du rôle régulateur dela protéase Lon dans l'activation du système ccd de mort programmée bactérienne (publiée le 24/05/1995)

Contacts

Laurence VAN MELDEREN

Faculté des Sciences

fax 02 650 97 70,

Campus de Charleroi - Gosselies (Biopark)

ULB CP300, rue des Professeurs Jeener et Brachet 12, 6041 Charleroi (Gosselies)