Mes activités de recherche s’inscrivent dans le domaine de la biologie de synthèse microbienne et visent à comprendre, concevoir et optimiser des systèmes biologiques à différentes échelles d’organisation, du génome à la communauté microbienne.

Après un doctorat réalisé à l’Institut Pasteur, consacré à la production et à la caractérisation d’une protéine de Plasmodium falciparum, j’ai poursuivi mes recherches à Harvard Medical School (Boston) sur les systèmes redox et les mécanismes de repliement des protéines impliqués dans la formation et la régulation des ponts disulfure. J’ai ensuite développé au CEA Saclay des approches de biologie cellulaire centrées sur les systèmes redox, notamment les mécanismes de régulation du stress oxydant impliquant la sulfiredoxine, contribuant à la compréhension des processus de réparation et d’adaptation redox des cellules. À l’iSSB (Genopole, Évry), j’ai participé à des projets d’ingénierie métabolique visant la conception de voies biosynthétiques par une approche de rétrosynthèse.

Dans ce cadre, j’ai contribué au développement de châssis microbiens spécialisés pour la production de composés d’intérêt, notamment des flavonoïdes à activité antibactérienne. J’ai co-encadré des travaux portant à la fois sur l’ingénierie de souches d’Escherichia coli optimisées pour la biosynthèse de flavonoïdes et sur la caractérisation de leur activité chez Bacillus subtilis. Ces études ont permis d’identifier une diversité de composés actifs et de mettre en évidence la multiplicité de leurs mécanismes d’action, impliquant notamment des perturbations du métabolisme central, de l’homéostasie redox, de la réponse au stress et de la biosynthèse de l’enveloppe bactérienne.

 

Depuis 2013, au sein de l’unité MICALIS d’INRAE, mes recherches sont centrées sur l’ingénierie de Bacillus subtilis, bactérie modèle et châssis d’intérêt pour les biotechnologies. J’ai participé à des travaux de réduction génomique à grande échelle et à la caractérisation de souches à génome minimal afin d’explorer les relations entre contenu génétique, robustesse cellulaire et organisation des fonctions essentielles. J’ai également piloté le développement de stratégies d’ingénierie génétique basées sur CRISPR, pour réaliser des modifications génomiques multiplexes et accélérer la construction de souches complexes.

 

Plus récemment, mes travaux se sont étendus à l’ingénierie de consortia microbiens synthétiques. En exploitant les principes de mutualisme métabolique et de division du travail, je développe des communautés bactériennes contrôlées permettant d’étudier les déterminants de la stabilité, de la résilience et de l’émergence de fonctions collectives. Cette approche vise à relier les propriétés des génomes individuels aux comportements émergents des populations microbiennes et à mieux comprendre les principes d’organisation des communautés naturelles.

 

Ainsi, l’ensemble de mes travaux s’inscrit dans une démarche intégrative visant à mobiliser l’ingénierie du vivant comme outil d’exploration des principes fondamentaux qui gouvernent l’organisation et le fonctionnement des systèmes biologiques complexes, du niveau moléculaire au niveau communautaire