Exploration systématique des barrières aux échanges génétiques par conjugaison et transformation naturelle – Barricade

La conjugaison et la transformation naturelle sont des mécanismes de transfert horizontal de gènes (THG) jouant un rôle crucial dans l'évolution des bactéries. Cependant, les barrières limitant ces processus sont moins explorées que celles du THG médié par les phages (transduction). Nous déterminerons comment les bactéries se défendent contre les plasmides qui se transfèrent par conjugaison. Nous chercherons aussi à comprendre ce qui empêche la transformation naturelle, un mécanisme par lequel les bactéries importent et intègrent de l'ADN étranger. Pour cela, nous mesurerons la conjugaison et la transformation sur des centaines d'isolats de la même espèce, documentant l'étendue et la spécificité des barrières. En utilisant la génomique, la génétique d’association et des expériences, nous recherchons les causes des barrières, telles que l'interférence possible par l'arsenal croissant de défenses anti-phages. En particulier, nous étudierons le rôle des systèmes restriction-modification (R-M), qui, par des modifications épigénétiques, peuvent influencer à la fois la conjugaison et la transformation. Les prédictions des modifications épigénétiques, combinées à une validation expérimentale, nous aideront à déterminer à quelle fréquence ces modifications inhibent ou favorisent le THG. En parallèle, la quantification des taux de conjugaison et de transformation dans de multiples isolats dépourvus de systèmes R-M nous a révélé des barrières inexpliquées. Nous utiliserons la génomique fonctionnelle pour identifier ces barrières anti-conjugaison et anti-transformation. Le projet utilisera Acinetobacter baumannii comme modèle, un pathogène opportuniste chez qui la conjugaison et la transformation jouent des rôles clés dans l'acquisition de la résistance aux antibiotiques. L'identification des barrières pourrait avoir des implications pratiques, approfondissant notre compréhension fondamentale des échanges génétiques chez les bactéries.