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On sait peu de choses sur les mécanismes qui déterminent la forme des cellules, et les grandes questions concernant la morphogenèse sont les mêmes dans les systèmes procaryote et eucaryote. Comment les informations structurelles sont-elles acquises et conservées ? Comment la forme des cellules est-elle régulée dans l'espace et dans le temps ? Chez les bactéries, la paroi cellulaire extracellulaire (un réseau polymère 3D à l'échelle du micromètre) et le cytosquelette intracellulaire de type actine (MreB) sont les principaux déterminants de la forme des cellules. La paroi cellulaire est la macromolécule la plus visible de la vie microbienne, qui se développe en même temps que la cellule, et l'une des cibles les plus importantes des antibiotiques. Malgré des décennies d'études, le mécanisme de la morphogenèse de la paroi cellulaire reste mal compris. Dans les bactéries en forme de bâtonnet, les protéines MreB s'assemblent en structures filamenteuses associées à la membrane et déconnectées qui se déplacent de manière processive autour de la périphérie de la cellule. On pense qu'elles contrôlent la forme en organisant spatialement et temporellement des machineries macromoléculaires qui provoquent l'allongement de la paroi. Cependant, l'ultrastructure des assemblages MreB et les détails mécanistiques sous-jacents à leur fonction morphogénétique restent à élucider.

Dans le projet central de notre laboratoire, actuellement soutenu par le Conseil Européen de la Recherche par une financement ‘ERC Consolidator’ et, précédemment, par une financement ‘ERC Starting’, nous étudions les détails mécanistiques qui sous-tendent la croissance de la paroi cellulaire et la ou les fonctions des MreB. La recherche sur le cytosquelette bactérien est importante car certains mécanismes pourraient être conservés dans des organismes supérieurs et/ou fournir des indices d'évolution. Inversement, la recherche sur la paroi cellulaire spécifique des bactéries est également très importante car elle fournit des stratégies potentielles pour le développement d'antimicrobiens à un moment où la résistance à de multiples antibiotiques est devenue une préoccupation sanitaire majeure. Nos objectifs à long terme sont de comprendre les principes généraux de la morphogenèse des cellules bactériennes et de fournir des modèles mécanistes et de nouveaux rapporteurs pour le dépistage de nouveaux antibiotiques.