Étude des mécanismes de contrôle de l’activité du prophage Gally chez la souche LF82 d’Escherichia coli adhéro-invasive (AIEC) : identification des étapes bloquées du cycle viral et des facteurs impliqués.

Résumé du projet

La souche LF82 d’E. coli est un isolat clinique représentatif des E. coli adhéro-invasives (AIEC), qui sont retrouvées bien plus fréquemment chez les individus souffrant de la maladie de Crohn que chez les individus sains. Contrairement à d’autres pathogènes, les AIEC ne possèdent aucun marqueur génétique spécifique, mais elles se distinguent par leur capacité à survivre et à se répliquer dans les phagolysosomes des macro-phages après avoir envahi les tissus de l’hôte.

Lors de la phagocytose, les bactéries sont exposées à divers stress, notamment à des stress génotoxiques in-duits par la production de molécules réactives de l’oxygène (ROS) par les macrophages. Ces stress activent la voie SOS, un mécanisme connu pour déclencher l’induction des prophages (virus latents intégrés dans le génome bactérien). La souche LF82 contient cinq prophages, dont Gally, qui est inductible par des stress gé-notoxiques in vitro1. Nos travaux précédents ont révélé que Gally est induit dans les macrophages, mais que son cycle viral s’interrompt prématurément, suggérant un contrôle actif de son activité par la bactérie1. Ce phénomène rappelle celui observé chez Listeria monocytogenes, bien que les mécanismes soient différents2,3. Des données transcriptomiques suggèrent que le prophage Gally est bloqué dans son cycle au stade de la synthèse de l’antiterminateur Q.

L’objectif du stage sera de confirmer, par des expériences de génétique in vitro et d’infection de macro-phages in vivo, que le blocage de l’induction est bien dû à l’inhibition de la synthèse de Q, et d’explorer quels facteurs de transcription du phage jouent un rôle dans cette régulation. Les phénotypes observés dans les macrophages seront analysés directement grâce à des constructions fluorescentes rapportant l’activité du prophage Gally.

L’étudiante ou l’étudiant apprendra des techniques de microbiologie et de biologie moléculaire pour le clonage et les délétions génétiques nécessaires au projet, ainsi que pour la manipulation génétique du phage Gally et de la souche E. coli LF82. Il recevra également une formation en culture cellulaire et en microscopie à fluorescence en utilisant le modèle de macrophage THP‑1.

Informations

Contact à Micalis : Jeffrey Cornuault :
Équipe: Dynphages
Début de stage: Janvier 2027

Références

1. Misson, P., Bruder, E., Cornuault, J.K., Paepe, M.D., Nicolas, P., Demarre, G., Lakisic, G., Petit, M.-A., Espeli, O., and Lecointe, F. (2023). Phage production is blocked in the adherent-invasive Escherichia coli LF82 upon macrophage infection. PLOS Pathogens 19, e1011127. https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1011127.
2. Pasechnek, A., Rabinovich, L., Stadnyuk, O., Azulay, G., Mioduser, J., Argov, T., Borovok, I., Sigal, N., and Herskovits, A.A. (2020). Active Lysogeny in Listeria Monocytogenes Is a Bacteria-Phage Adaptive Response in the Mammalian Environment. Cell Reports 32. https://doi.org/10.1016/j.celrep.2020.107956.
3. Azulay, G., Pasechnek, A., Stadnyuk, O., Ran-Sapir, S., Fleisacher, A.M., Borovok, I., Sigal, N., and Herskovits, A.A. (2022). A dual-function phage regulator controls the response of cohabiting phage elements via regulation of the bacterial SOS response. Cell Reports 39. https://doi.org/10.1016/j.celrep.2022.110723.