Rôle des riborégulateurs bactériens dans la régulation de gènes essentiels de pathogènes

Pour maximiser leur survie, les bactéries ont développé des éléments sophistiqués pour réguler l'expression des gènes en réponse à leur environnement. De tels éléments régulateurs incluent les riboswitches, qui sont des régulateurs génétiques situés dans les régions 5' non traduites de l'ARN messager. Lors de la détection d'un métabolite cellulaire spécifique, les riboswitches subissent des changements structuraux et modulent l'expression des gènes en aval qui sont impliqués dans le métabolisme du ligand détecté. En général, les métabolites détectés font partie de voies biochimiques centrales et 45 classes différentes de riboswitch ont été caractérisées à ce jour. Il existe encore de nombreux riboswitches orphelins (>200 candidats) pour lesquels les ligands n'ont pas encore été identifiés, soulignant qu'encore plus de métabolites sont détectés par les riboswitches. Le développement de nouveaux composés dérivés de ligands riboswitch a été utilisé pour concevoir de nouveaux antibiotiques bactériens. Le développement de tels composés pourrait également être utilisé pour perturber la formation d'éléments structurels d'ARN stables impliqués dans des troubles génétiques humains tels que le syndrome de l'X fragile, la dystrophie myotonique et la maladie de Huntington. 

PROJET : Le projet de recherche vise à étudier le mécanisme de régulation génétique orchestré par certains riboswitches chez diverses bactéries pathogènes (i.e., Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumonia et Staphylococcus aureus). Le candidat utilisera diverses techniques (RT-qPCR, gènes rapporteurs) afin de déterminer l'efficacité régulatoire des riboswitches lorsque les bactéries seront cultivées dans une multitude de contextes cellulaires définis. Diverses techniques biochimiques seront aussi utilisées dans ce projet pour évaluer le rôle structural des riboswitches dans la régulation génétique. Le travail proposé représentera la première analyse complète de l'activité biologique de la plupart des classes de riboswitch. Notre laboratoire possède toutes les techniques appropriées (Smith-Peter et al., RNA Biology 2021; Bastet et al., Nucleic Acids Research 2017; Chauvier et al., Nature Communications 2017) pour mener à terme le projet de recherche proposé.

Le laboratoire Lafontaine supervise des étudiants post-doctoraux, PhD, MSc ainsi que des professionnels de recherche. L’équipe est financée par la plupart des organismes gouvernementaux (IRSC, CRSNG et FRQNT). Nous entretenons des collaborations internationales et nous participons régulièrement aux congrès internationaux touchant aux domaines de recherche abordés. Les résultats obtenus de la recherche proposée pourront servir à l’élaboration de nouveaux antibiotiques ainsi qu’à la création de nouveaux éléments de contrôle génétique.

Les étudiants du laboratoire Lafontaine participent au regroupement Riboclub qui effectue des réunions mensuelles en présence et en virtuel à travers le Canada afin d'échanger à propos de leur projets de recherche. Les étudiants participent aussi au congrès international annuel du Riboclub (riboclub.org). De plus, dans la mesure où le projet le permet, les étudiants vont présenter leur recherche dans des congrès internationaux du type RNA Society.

Le(La) candidat-e recherché-e est un-e biologiste moléculaire de formation présentant un fort intérêt pour les processus de régulations génétiques. Des compétences en biochimie de l'ARN seraient fortement souhaitées pour pouvoir mener à bien le projet de recherche. Une inscription au passage MSc-PhD sera envisagée en fonction du background du candidat.