Micalis

GME / Lereclus

 

Génétique Microbienne et Environnement
 

Responsable : Didier Lereclus

Didier Lereclus

PROJECT DE RECHERCHE / THEMATIQUE

Le groupe Bacillus cereus regroupe des bactéries sporulantes taxonomiquement très proches capables de coloniser des hôtes aussi divers que les mammifères et les insectes. Il comprend notamment l’espèce B. thuringiensis, un micro-organisme entomopathogène utilisé comme biopesticide, B. anthracis l’agent responsable de la maladie du charbon chez les mammifères, et B. cereus sensu stricto, une espèce responsable de toxi-infections alimentaires chez l’homme. Au delà des problèmes liés au pouvoir pathogène de B. cereus, ce groupe bactérien constitue un excellent modèle pour aborder l’étude des capacités évolutives et adaptatives des bactéries pathogènes dans l’environnement.
La problématique générale l’équipe GME porte sur l'étude du pouvoir pathogène et adaptatif des bactéries appartenant au groupe B. cereus et comporte trois thématiques principales :
1) Le passage des barrières de l'hôte et la résistance à l'immunité innée
2) La communication cellulaire et la régulation du pouvoir pathogène
3) La colonisation et les mécanismes d'adaptation à l'hôte

Thématique 1

« passage des barrières de l'hôte et résistance à l'immunité innée » a pour objectif d’identifier les facteurs bactériens impliqués dans le passage à travers la barrière intestinale de l’hôte et de caractériser les stratégies élaborées par les bactéries appartenant au groupe B. cereus, pour résister et s’adapter à la réponse immunitaire innée, durant les  premières étapes de l'infection.
Différents aspects susceptibles de jouer un rôle clé dans le pouvoir infectieux de B. cereus ont été abordés:
i)    L’adhésion et la cytotoxicité vis-à-vis de cellules épithéliales eucaryotes.
ii)   L’interaction avec des cellules phagocytaires de type macrophage.
iii)   La survie dans les macrophages.
iv)   La résistance à la réponse oxydative et nitrogène.

  

Nalini-oct04-plot F (Hela)10 bicolor

Adhésion de B. cereus sur une cellule HeLa.

Thématique 2

« communication cellulaire et régulation du pouvoir pathogène » a pour objectifs de comprendre l’ensemble des mécanismes de régulation génétique qui permettent à une bactérie de coloniser sa niche écologique, notamment au cours du processus infectieux.
Elle s’articule autour de trois lignes directrices :
i)    L’étude des réseaux de régulation qui contrôlent l’expression pendant la phase de transition qui s’étend de la fin de la phase exponentielle de croissance aux phases initiales de la sporulation.
ii)    La caractérisation des mécanismes de régulation impliqués dans l’expression et l’activation des facteurs de virulence et d’adaptation.
iii)    L’étude des systèmes de communication cellulaire (ie. quorum sensing, deux composants) qui permettent aux bactéries (Bacillus et Clostridium) de coordonner l’expression des gènes en réponse à la densité cellulaire et aux stimuli de l’environnement.

structure 3D

Structure 3D du complexe PlcR-PapR. PlcR est le principal régulateur de virulence chez B. cereus.Associé à son peptide de signalisation PapR, il active un régulon de 45 gènes codant pour des enzymes dégradatives, des toxines et des hémolysines.

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Réseaux de régulation chez B. cereus. Plusieurs régulateurs de quorum sensing (Rap, PlcR et NprR) et leurs peptides de signalisation (*) permettent de coordonner le développement des bactéries au cours de la phase stationnaire et de contrôler l’expression de facteurs impliqués dans la virulence et l’adaptation des bactéries
 

Thématique 3

« colonisation et mécanismes d'adaptation à l'hôte » a pour objectif de déterminer les mécanismes moléculaires et physiologiques impliqués dans la colonisation chez l’hôte et dans la résistance aux peptides antimicrobiens.
Trois axes de recherches sont abordés :
i)    Le suivi du processus infectieux et des facteurs bactériens spécifiquement exprimés au cours de l’infection in vivo (méthodes d’histo-pathologie et d’imagerie).
ii)    L’identification et étude du rôle des facteurs d'adaptation et des mécanismes d'interaction avec l’hôte (dégradation du mucus, acquisition du fer, résistance aux peptides antimicrobiens).
iii)    L’étude des facteurs de stress (tube digestif, mucus, peptides antimicrobiens) dans l’évolution et l’adaptation de B. cereus au cours de son passage dans l’hôte.

 stade-larvaire- Galleria mellonella

                  Modèle d’infection : le stade larvaire du papillon Galleria mellonella

(A) Chenille vivante (couleur claire) et morte (noire, mélanisée) infectée par B. cereus                                 

(B)  Ingestion forcée  à l’aide d’un micro-injecteur, de spores ou bactéries végétatives                                           

(C)  Chenille disséquée, vue sur l'intestin                                                                            

(D)   Analyse en microcopie (1000X)  d’une coupe histologique de l’intestin de Galleria infectée. Bacillus (bâtonnet en  violet foncé) et cellules intestinales.  

                            

EVALUATIONS

 

CONTACT

Didier Lereclus
INRA, UMR1319-Institut Micalis
Equipe GME
Tel: 33 (0)1 34 65 21 00

Rédaction : Vincent Sanchis Borja
Date de création : 14 Avril 2011
Mise à jour : 08 Septembre 2014
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