Blanc SVSE 3 - Blanc - SVSE 3 - Microbiologie, immunologie, infectiologie

Recombination des cassettes d’intégron: dynamique in vivo et in vitro – DynamINT

Etude de la dynamique d'acquisition de gènes de résistance aux antibiotiques par les bactéries

Le projet proposé s'inscrit dans une stratégie globale de lutte contre la dissémination de la résistance aux antibiotiques.Noue étudierons le rôle des antibiotiques dans la dynamique d'acquisition des résistances par les bactéries via le système intégron.

Mieux comprendre pour mieux inhiber

L'émergence des bactéries multirésistantes souligne la nécessité de nouvelles options thérapeutiques.Les intégrons de résistance sont des acteurs majeurs de la multirésistance chez les bactéries.Ils sont un outil génétique efficace permettant aux bactéries de s'adapter aux stress environnementaux.Mieux comprendre leur régulation globale et leur fonctionnement au niveau moléculaire, in vivo permettra d'identifier de nouvelles pistes de lutte contre la dissémination de multirésistance bactérienne.

Les intégrons sont capables de recruter des cassettes de résistance aux antibiotiques grâce à une intégrase.L'activité de l'intégrase va être suivie dans des modèles in vivo (biofilm et murin) par une approche originale de suivi de fluorescence par cytométrie de flux.Des techniques classiques de génétique et de biologie moléculaire seront aussi utilisées.

Les résultats préliminaires indiquent que dans le mode de vie bactérien rencontré dans l'environnement, i.e. en biofilm, l'activité de l'intégrase d'intégron est plus fortement induite.
Ceci suggère que dans l'environnement, l'échange et le recrutement de cassettes de résistance aux antibiotiques serait plus important que prévu.

Savoir comment est régulée l'intégrase d'intégron in vivo, connaître le rôle des antibiotiques sur cette régulation et les détails de son mécanisme d'action, permettra d’identifier de nouvelles cibles/voies thérapeutiques complémentaires à l'antibiothérapie pour limiter la diffusion des résistances aux antibiotiques chez les bactéries.

Pas de production scientifique car le projet n'a démarré que début 2013 avec une première phase de mise au point techniques.

L’émergence et la constante augmentation des bactéries multi-résistantes aux antibiotiques, ajoutées à la faible probabilité de découverte de nouveaux antibiotiques, soulignent l’importance qu’il y a à rechercher de nouvelles approches thérapeutiques. Les intégrons de résistances ont été identifiés comme un des acteurs majeurs de la multi-résistance bactérienne. Les intégrons sont des éléments génétiques qui permettent aux bactéries de s’adapter à différents stress (comme les pressions de sélection antibiotiques), par des réactions d’intégration et d’excision de cassettes de gène, recombinaisons catalysées par l’intégrase de l’intégron, IntI. La mécanistique de recombinaison de l’intégron est très spécialisée et spécifique, et implique à la fois recombinaison et réplication. Il a été montré que, en culture planctonique, i.e. en conditions de laboratoire, l’expression de l’intégrase, IntI, est régulée par la réponse SOS, et peut être induite par certains antibiotiques. Afin de mieux évaluer l’impact de la réponse SOS et le rôle joué par les antibiotiques sur l’expression de l’intégrase et donc sur l’acquisition de cassettes de résistance, dans les conditions naturelles où sont observés les transferts de gène, il faut développer de nouveaux modèles expérimentaux, plus proches des vrais conditions environnementales. Nous avons choisi de développer dans ce projet des modèles de biofilms et des modèles de colonisation du tractus gastro-intestinal de souris, deux modèles où de fortes concentrations bactériennes favorisent l’échange d’ADN et le transfert de résistance. En plus d’une meilleure compréhension des conditions de régulation de l’intégrase, il faut aussi mieux connaître le mode d’action de l’intégrase en comprenant plus finement les différentes étapes de la recombinaison afin de pouvoir envisager de les bloquer, et donc empêcher l’acquisition de résistance.
Ainsi, en combinant (i) le développement de modèles expérimentaux plus proches des conditions de vie naturelle des bactéries pour mieux comprendre l’impact de la réponse SOS et des antibiotiques sur le système intégron et (ii) la résolution du mécanisme précis du complexe de recombinaison, le projet dynamINT devrait permettre d’identifier de nouvelles approches visant à limiter la diffusion de résistance aux antibiotiques, en ciblant soit les effecteurs de la réponse SOS, soit l’intégrase d’intégron qui promeut l’acquisition/échange de cassettes de résistance.

Coordinateur du projet

Madame Marie-Cécile Ploy (INSTITUT NATIONAL DE LA SANTE ET DE LA RECHERCHE MEDICALE) – marie-cecile.ploy@unilim.fr

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

UPGB/IP Institut Pasteur / Unité Plasticité du Génome Bactérien
PSud/EA 4043 Université Paris Sud-Ecosystème Microbien Digestif et Sante´
INSERM INSTITUT NATIONAL DE LA SANTE ET DE LA RECHERCHE MEDICALE

Aide de l'ANR 389 907 euros
Début et durée du projet scientifique : décembre 2012 - 36 Mois

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