Projet ANR-12-BSV5-0025 – BacTox1 : Rôle des systèmes toxine antitoxine de type I dans la persistence bactérienne
Programme : Blanc - SVSE 5 - Physique, chimie du vivant et innovations biotechnologiques (Blanc SVSE 5) 2012
Année de financement : 2012
Coordinateur du projet : Monsieur Fabien DARFEUILLE (INSERM U869,)
Partenaires : Acides Nucléiques : Régulations Naturelles et Artificielles; Acides Nucléiques : Régulations Naturelles et Artificielles; Microbiologie Fonctionnelle et Moléculaire
Montant : 340000.0 euros
Date de début : 2013
Durée : 36 mois
Résumé : Presque tous les génomes bactériens, y compris les ceux des agents pathogènes, contiennent un très grand nombre d’opérons toxine-antitoxine (TA). Ces toxines ciblent diverses fonctions cellulaires pour réguler la croissance et la mort des bactéries. Bien que ces systèmes aient d'abord été identifiés comme jouant un rôle clé dans le maintien du plasmide au cours de la division bactérienne, la fonction de ces systèmes lorsqu’ils sont chromosomiques restent énigmatiques. Les hypothèses actuelles proposent un rôle dans la régulation de la croissance ou de la mort cellulaire programmée, en réponse à des conditions de stress (par exemple, la carence, des températures élevées, le stress oxydatif, ou l'exposition aux antibiotiques). Dans le projet BacTox1, nous proposons d'étudier le rôle d’un système chromosomique toxine/antitoxine récemment identifié chez Helicobacter pylori (Hp). Nos résultats préliminaires suggèrent que ce module est constitué de deux gènes exprimés en orientation inverse. L’un des gènes, AapA1, code pour un petit peptide de 30 acides aminés dont l’expression est toxique pour la bactérie. Cette expression est réprimée par un ARN antisens (IsoA1) qui joue le rôle d’antitoxine en prévenant la synthèse de la toxine A1. L’objectif de notre projet est de montrer que cette toxine joue un rôle dans la formation de cellules persistante chez Hp. En effet il semble que certains de ces systèmes TA lorsqu’ils sont exprimés de manière stochastique sont capables d’induire la formation de cellules persistantes. Ces cellules, qui sont présentes en très petit nombre dans une population normale, sont à l’état de dormance et sont ainsi récalcitrantes aux traitements antibiotiques. Afin de tester si cette toxine est exprimée uniquement dans une sous-population de cellules bactériennes en dormance, nous proposons de développer un outil permettant la détection de l’expression de ces toxines dans des cellules bactériennes vivantes. Au cours de ce projet nous envisageons également d'identifier les partenaires ainsi que la structure en solution par RMN de la toxine A1. Nous espérons que ces travaux nous permettront de mieux comprendre le mode d'action de ce type de toxine dans la régulation de la croissance des bactéries. La recherche sur les systèmes TA chromosomiques n'a débuté que très récemment, et de nombreuses questions restent encore sans réponse. Il est probable que de nouveaux systèmes de TA seront découverts dans l’avenir. Le décryptage des mécanismes de leurs activités toxiques offrira de nouvelles perspectives sur les rôles très divers que ces systèmes jouent dans la physiologie des bactéries.