Expansion du génome bactérien : Domestication de nouveaux réplicons et reprogrammation des réseaux de régulation ARN – DRAWN

L'acquisition et la domestication d'ADN étranger sont des aspects fondamentaux de l'évolution bactérienne. Cependant, les mécanismes régulateurs et évolutifs favorisant l'expansion du génome par l'intégration de grands réplicons secondaires restent partiellement compris. Pour combler cette lacune, le projet DRAWN se concentrera sur les membres de la famille Vibrio, qui possèdent un génome bipartite avec deux réplicons essentiels : le chromosome 1 (Chr1) et le chromosome 2 (Chr2). Des isolats cliniques récents de V. cholerae contiennent un troisième méga-réplicon, Chr3. L'intégration de Chr3 offre une opportunité unique d'explorer comment les réplicons primaires et secondaires sont maintenus ensemble et influencent l'expression des gènes et les phénotypes collectifs, comme le quorum sensing, la formation de biofilms et l'expression des gènes de virulence.
Nos expériences préliminaires ont montré que Chr3 est stable chez V. cholerae et code pour des fonctions améliorant la réponse au stress, la défense contre les phages et la virulence. De plus, de petits ARN régulateurs jouent un rôle clé dans l'adaptation de Chr3, entraînant un recâblage du réseau ARN par la formation de duplex d'ARN et l'interaction avec de nouvelles protéines liant l'ARN.
Pour comprendre comment de grands réplicons sont intégrés au niveau moléculaire, nous réaliserons une analyse génomique globale, incluant ChIP-seq, RNA-seq, RIP-seq et RIL-seq. Nous utiliserons également l'analyse de fréquence de marqueurs, la microscopie à fluorescence, l'ingénierie génomique et l'évolution expérimentale pour étudier les conséquences du transfert horizontal de gènes au niveau de la population et des cellules individuelles. À terme, nos recherches viseront à découvrir les mécanismes sous-jacents à la domestication de grands réplicons sur la régulation des gènes hôtes et la variabilité phénotypique, essentiels à l'évolution microbienne et à l'adaptation aux conditions environnementales fluctuantes.