Structure et régulation des systèmes de sécrétion d'exopolysaccharides dans les biofilms bactériens – BacFilm

Les bactéries sont généralement définies comme des organismes unicellulaires ; cependant, ils échangent constamment des substances et des informations avec leurs confrères et l'environnement, et peuvent s'abriter efficacement et atteindre l'homéostasie en construisant des macrocolonies collaboratives multicellulaires appelées biofilms. Les membres de ces communautés sessiles peuvent subir une différenciation fonctionnelle significative et sont généralement intégrés dans une matrice extracellulaire complexe qui assure à la fois une protection mécanique et un milieu d'échange intercellulaire. Il est important de noter que le passage d’un mode de vie sessile à un mode de vie mobile chez les bactéries pathogènes peut être directement corrélé au développement d’infections chroniques ou aiguës, tandis que les composants extraits de la matrice bactérienne peuvent trouver diverses applications biotechnologiques bénéfiques.

Les exopolysaccharides (EPS) sont un composant majeur de la matrice du biofilm et sont généralement produits par des nanomachines sécrétoires trans-enveloppe, dont beaucoup sont contrôlées à plusieurs niveaux par le messager secondaire intracellulaire c-di-GMP. Ici, nous consoliderons notre expertise dans la formation de biofilms, la signalisation par des dinucléotides cycliques, la sécrétion bactérienne et la biologie structurale intégrative pour déchiffrer l'assemblage et la fonction du système de sécrétion d'EPS chez plusieurs espèces médicalement et industriellement pertinentes. Nous utiliserons des approches complémentaires de biologie structurale recombinante et in situ ainsi que des techniques de génétique et d'imagerie établies pour déchiffrer les événements moléculaires contrôlant la biogenèse des EPS depuis l'initiation de la transcription, le repliement interdépendant des protéines et les interactions coopératives des sous-unités ; nous étudierons l'assemblage de ces système de sécrétion, la formation de nanoréseaux sécrétoires supramoléculaires et les modifications des EPS ; et nous allons exploiter les processus de biosynthèse pour l'ingénierie de nouveaux anti-infectieux ou de superproducteurs d'EPS bénéfiques. Au cours des dernières années, nous avons mené ces études grâce à des connaissances mécanistiques sans précédent sur plusieurs systèmes de sécrétion et avons démontré la faisabilité d’un projet aussi ambitieux.