Décodage du mécanisme et de la dynamique d'infection des phages filamenteux dans les cellules bactériennes – PILI-PHAGE

Les phages filamenteux sont des virus qui se comportent comme des symbiotes bactériens et constituent des acteurs peu caractérisés du microbiote. Ils participent notamment à la résistance aux antibiotiques et à la virulence de pathogènes humains et végétaux. Pourtant, le processus d'infection de l’hôte reste mal compris au niveau moléculaire. Le phage fd, infectant spécifiquement Escherichia coli, a servi de modèle pour l’étude de ces virus. Ce phage interagit séquentiellement avec au moins deux structures de l'enveloppe de l'hôte : un pilus conjugatif et le système Tol impliqué dans l'intégrité membranaire et la division cellulaire. Cependant, la manière dont fd se lie à ces structures pour traverser l'enveloppe bactérienne et assurer l'injection de son génome dans l'hôte n'est pas claire.
Dans le projet PILI-PHAGE, nous combinerons nos expertises sur la biologie des phages filamenteux, des pili conjugatifs et du système Tol pour décortiquer les événements moléculaires et la dynamique du processus d'infection de fd. Nous utiliserons des approches classiques de génétique et de biochimie, combinées à des approches structurales de pointe en biologie cellulaire bactérienne et en cryo-microscopie électronique pour (i) déterminer la chronologie de l'infection dans le temps et dans l'espace (ii) résoudre le complexe formé par le phage fd avec le pilus étendu et comprendre sa fonction; et (iii) identifier et caractériser le pore qui permet le transfert du génome de fd à travers la membrane interne d’E. coli.
Ce projet améliorera considérablement notre compréhension de l'interaction entre les phages filamenteux et les bactéries. Il ouvrira donc de nouvelles perspectives quant au développement de nouvelles stratégies thérapeutiques ciblant les interactions phage-hôte impactant la santé humaine, animale et végétale et à l'optimisation des phages filamenteux pour des applications biotechnologiques.