Projet ANR-10-BLAN-1313 – BMC : Bactéries à multiple chromosomes : liens entre architecture du génome et physiologie cellulaire
Programme : Sciences de la vie, de la santé et des écosystèmes : Microbiologie, immunologie, infectiosité (Blanc SVSE 3)
Année de financement : 2010
Coordinateur du projet : Monsieur Didier MAZEL (INSTITUT PASTEUR)
Partenaires : Institut Pasteur
Montant : 280000.0 euros
Durée : 48 mois
Résumé : Bactéries à Multiple Chromosomes : liens entre architecture du génome et physiologie cellulaireNotre projet vise à déterminer les avantages sélectifs conférés par l’organisation génomique en multiple chromosomes chez les Vibrio. Ce projet permettra d’établir quels mécanismes sont à la source des différences d’organisation et de contenu en gènes dans les deux chromosomes des espèces du genre Vibrio
Expliquer l’avantage sélectif lié à une répartition du génome en plusieurs chromosomesLa majorité des bactéries ont un seul chromosome circulaire, nous voulons comprendre quel l’avantage sélectif lié à une répartition du génome en plusieurs chromosomes, observé chez tourtes espèces du genre Vibrio, qui compte un grand nombre de pathogènes pour l’homme et l’animal.
Remodelage radical de l’architecture genomiqueNous avons mis au point des outils de recombinaison specifique de site qui permettent de relocaliser des fragments de toute taille ou de fusionner les chromosomes bacteriens.
Résumé de la soumission : Bactéries à multiple chromosomes : liens entre architecture du génome et physiologie cellulaireNotre projet vise à déterminer les avantages sélectifs conférés par l’organisation génomique en multiple chromosomes chez les Vibrio. Ce projet permettra d’établir quels mécanismes sont à la source des différences d’organisation et de contenu en gènes dans les deux chromosomes des espèces du genre Vibrio.Nous allons effectuer une série d’altérations profondes de la structure bi-chromosomique du génome de V. cholerae. Nous allons fusionner les deux chromosomes, relocaliser des portions de chromosomes et modifier la machinerie d’initiation de la réplication. Nous déterminerons aussi l’organisation physique des deux réplicons et explorerons leur proximité spatiale et leur architecture, afin de comprendre ce qui conditionne les disparités génétiques entre ces deux macromolécules.Pour compléter ces différentes études structurales, nous déterminerons précisément l’étendue des modifications de la transcription à l’échelle du génome complet, induites par les modifications massives que nous introduirons dans la structure du génome de V. cholerae N16961. Nous utiliserons l’approche RNA-seq, par séquençage direct à haut débit Illumina des bibliothèques de cDNA construites à partir des différents mutants, afin d’obtenir une cartographie complète, quantitative et précise des changements induits. Ces analyses transcriptionnelles nous permettront de comprendre les propriétés phénotypiques des variants, mais aussi d’établir avec précision les contributions respectives des différentes hypothèses proposées pour expliquer l’avantage sélectif lié à une répartition du génome en plusieurs chromosomes, particulièrement chez les bactéries du genre Vibrio.
Résultats : Nous avons réussi a créer des dérivés de V. cholerae ayant des chromosomes remaniés, et nous sommes en train d’étudier leur propriétés
Perspectives : Mieux comprendre ce qui fait le succès de ce genre bactérien et en particulier des espèces pathogènes.
Publications et brevets : Val, M.E., Skovgaard, O., Ducos-Galand, M., Bland, M.J., and Mazel, D. (2012). Genome engineering in Vibrio cholerae: a feasible approach to address biological issues. PLoS Genet 8, e1002472.
Dans cet article nous décrivons les premiers outils mis au point et les premières souches bactériennes ayant des chromosomes remaniés