Bases moléculares et cellulaires de l'invasion de la chromatine par les rétrovirus et les rétroélements // Molecular and cellular bases for chromatin invasion by retroviruses and retroelements

Titre : Décryptage des mécanismes d'invasion de la chromatine par les rétrovirus et les rétrotransposons : le rôle du chromodomaine de l'intégrase
Le génome humain est en permanence menacé par l'invasion d'éléments génétiques mobiles, tels que les rétrovirus et les rétrotransposons. Pour les rétrovirus, une intégration stable dans le génome de l'hôte dépend de deux étapes critiques : la synthèse fidèle de l'ADN viral lors de la transcription inverse, puis l'accès des complexes d'intégration (intasomes) au compartiment nucléaire. Au sein de la chromatine, les intasomes doivent interagir avec des substrats nucléosomaux pour catalyser leur intégration, un processus qui combine des mécanismes conservés et des spécificités propres à chaque modèle.
Nos études comparatives ont permis d'identifier, dans plusieurs modèles rétroviraux, les interfaces fonctionnelles d'association avec la structure nucléosomale, ainsi que les voies cellulaires clés régulant ces processus d'invasion de la chromatine (1–5). Nos résultats ont également révélé le rôle central du domaine carboxy-terminal de l'intégrase (IN), qui semble agir comme un capteur de la chromatine, une fonction potentiellement partagée par d'autres éléments rétroviraux (6).
Objectifs du projet :
Ce projet vise à caractériser la fonction du chromodomaine de l'IN dans différents modèles rétroviraux, incluant le pathogène humain VIH-1 et le rétrotransposon TY1 de levure. Notre approche intègre :

Des analyses biochimiques (tests de pull-down, alphaLISA, BLI) utilisant des nucléosomes et des réseaux d'histones pour définir les déterminants moléculaires des interactions intasome-nucléosome.
L'imagerie chromosomique (essai de liaison directe aux chromosomes, diCBA) pour visualiser ces interactions in situ.
Des approches génétiques et cellulaires (CRISPR knockdown/out, Proximity Ligation Assay, immunofluorescence) pour identifier et caractériser les voies cellulaires régulatrices.
Des stratégies pharmacologiques pour moduler l'association intasome-nucléosome et les interactions avec les partenaires cellulaires.
Des études structurales (diffraction des rayons X, cryo-microscopie électronique) des intermédiaires de réaction obtenus par intégration/transposition in vitro.
Contexte collaboratif :
Ce travail s'inscrit dans le cadre du réseau CNRS GDR 2194 DYNAVIR et 3546 Mobil'ET, en étroite collaboration avec l'équipe de P. Lesage (Université Paris Cité). Le projet est soutenu par les programmes ANR ChromaTY, ANRS StructurIN et FRM INvasIN.
Impact scientifique :
En élucidant les mécanismes d'invasion de la chromatine par les éléments rétroviraux, ce projet contribuera à une meilleure compréhension de l'intégration rétrovirale et de la dynamique des transposons, avec des implications potentielles pour le développement de stratégies antivirales et la stabilité génomique.
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The human genome is perpetually challenged by the invasive potential of mobile genetic elements, such as retroviruses and retrotransposons. For retroviruses, stable genomic integration hinges on two critical steps: the accurate synthesis of viral DNA during reverse transcription and the subsequent access of integration complexes (intasomes) to the nuclear compartment. Within the chromatin environment, intasomes must engage with nucleosomal substrates to catalyze integration—a process that exhibits both conserved features and model-specific adaptations across retroelements.
Through extensive comparative studies, our team has identified the functional interfaces that mediate the association of retroviral intasomes with nucleosomal structures. We have also uncovered key cellular pathways regulating these chromatin invasion processes in multiple retroviral models (Benleulmi et al., Retrovirology 2015&2017, Matysiak et al., Retrovirology 2017, Mauro et al., NAR 2019, Lagadec et al., NAR 2025, Penzo et al., Nature Microbio 2025. Notably, our findings underscore the pivotal role of the integrase (IN) carboxy-terminal domain, which appears to act as a chromatin sensor—a function potentially shared by diverse retroviral elements (Lapaillerie et al, NAR 2021).
is project aims to characterize the function of the IN chromodomain across distinct retroviral models, including the human pathogen HIV-1 and the yeast retrotransposon TY1. Our approach combines:
• Biochemical analyses (pull-down assays, alphaLISA, BLI) using nucleosomes and histone arrays to define molecular determinants of intasome-nucleosome interactions.
• Chromosome imaging (direct Chromosome Binding Assay, diCBA) to visualize these interactions in situ.
• Genetic and cellular approaches (CRISPR knockdown/out, Proximity Ligation Assay, immunofluorescence) to identify and characterize regulatory cellular pathways.
• Pharmacological modulation to dissect the dynamics of intasome-nucleosome association and interactions with cellular partners.
• Structural studies (X-ray diffraction, cryo-electron microscopy) of reconstituted in vitro integration/transposition intermediates.
This work is embedded within the CNRS GDR 2194 mobil'ET and 3546 Mobil'ET network, with close collaboration with the group of P. Lesage (Université Paris Cité). The project is supported by the ANR ChromaTY, ANRS StructurIN, and FRM INvasIN programs.
By elucidating the mechanisms underlying chromatin invasion by retroelements, this project will advance our understanding of retroviral integration and transposon dynamics, with potential implications for antiviral strategies and genome stability.
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Début de la thèse : 01/10/2026

Other public funding

Financement ANR

Université de Bordeaux

154 Sciences de la Vie et de la Santé

Profil du·de la doctorant·e : Mécanismes d'invasion de la chromatine par les rétrovirus et les rétrotransposons Contexte du poste Nous recherchons un·e doctorant·e motivé·e et passionné·e pour rejoindre notre équipe interdisciplinaire étudiant les mécanismes moléculaires de l'invasion de la chromatine par les rétrovirus et les rétrotransposons. Le·a candidat·e retenu·e contribuera à un projet visant à caractériser la fonction du chromodomaine de l'intégrase dans des modèles tels que le VIH-1 et le rétrotransposon TY1 de levure. Ce travail combine des approches de biochimie, imagerie cellulaire, génétique et biologie structurale pour élucider les dynamiques de l'intégration rétrovirale. Qualifications et compétences clés Ouverture d'esprit et curiosité scientifique Capacité à penser de manière critique et créative, avec un vif intérêt pour la découverte scientifique. Volonté d'explorer des approches interdisciplinaires et de s'adapter à de nouvelles méthodologies. Passion pour la recherche Enthousiasme pour la recherche fondamentale et/ou translationnelle, en particulier dans les domaines de la virologie, de la génomique ou de la biologie de la chromatine. Engagement envers une démarche expérimentale rigoureuse et une interprétation minutieuse des données. Connaissances de base en rétrovirologie Familiarité avec les cycles de vie des rétrovirus, la transcription inverse et les mécanismes d'intégration (un atout, mais non obligatoire). Une expérience préalable en virologie moléculaire ou en biologie des rétrotransposons serait un plus. Maîtrise de l'anglais Anglais courant (oral et écrit) pour une communication efficace dans un environnement de recherche international. Capacité à présenter des résultats et à rédiger des rapports ou articles scientifiques. Appétence pour le travail d'équipe Excellentes compétences interpersonnelles et esprit collaboratif, avec une expérience de travail en équipe pluridisciplinaire. Ouverture à l'échange d'idées et à la résolution collective de problèmes. Compétences techniques Biochimie des protéines : Expérience en expression, purification et tests fonctionnels de protéines (pull-down, BLI, alphaLISA). Microscopie : Pratique de la microscopie à fluorescence ou d'autres techniques d'imagerie. Cytométrie en flux : Connaissance pratique de la cytométrie pour l'analyse cellulaire. Biologie moléculaire : Maîtrise des techniques standards (PCR, clonage, Western blot) serait un atout. Missions principales Concevoir et réaliser des expériences pour caractériser les interactions intasome-nucléosome à l'aide d'outils biochimiques et d'imagerie. Participer à des criblages génétiques (ex. CRISPR) et à des études de modulation pharmacologique. Collaborer avec les membres de l'équipe et les partenaires externes pour intégrer des données structurales, biochimiques et cellulaires. Présenter les résultats lors de réunions de laboratoire, conférences et dans des publications scientifiques. Ce que nous offrons Un environnement de recherche dynamique et stimulant, au sein d'un réseau affilié au CNRS. Un accès à des plateformes technologiques de pointe en biochimie, imagerie et biologie structurale. Des opportunités de développement professionnel, incluant des formations aux techniques avancées et la participation à des conférences internationales. Un financement assuré par les programmes ANR ChromaTY, ANRS StructurIN et FRM INvasIN. Profil idéal Le·a candidat·e idéal·e est proactif·ve, rigoureux·se et motivé·e par la résolution de questions biologiques complexes. Il·elle s'épanouit dans un cadre collaboratif et est enthousiaste à l'idée de contribuer à des avancées majeures dans le domaine de l'intégration rétrovirale et de la stabilité génomique.
We are seeking a highly motivated and curious PhD student to join our interdisciplinary team studying the molecular mechanisms of chromatin invasion by retroviruses and retrotransposons. The successful candidate will contribute to a project focused on characterizing the function of the integrase chromodomain in models such as HIV-1 and the yeast retrotransposon TY1. This work combines biochemistry, cellular imaging, genetics, and structural biology to unravel the dynamics of retroviral integration. Key Qualifications and Skills Open-Mindedness and Scientific Curiosity Demonstrated ability to think critically and creatively, with a strong passion for scientific discovery. Willingness to explore interdisciplinary approaches and adapt to new methodologies. Passion for Research Enthusiasm for fundamental and/or translational research, particularly in virology, genomics, or chromatin biology. Commitment to rigorous experimental design and data interpretation. Background in Retrovirology (Basic Knowledge) Familiarity with retroviral life cycles, reverse transcription, and integration mechanisms is a plus. Prior exposure to molecular virology or retrotransposon biology is advantageous but not mandatory. Proficiency in English Fluent in spoken and written English to facilitate effective communication in an international research environment. Ability to present data clearly and write scientific reports or manuscripts. Teamwork and Collaboration Strong interpersonal skills and a collaborative spirit, with experience working in multidisciplinary teams. Willingness to engage with collaborators, share ideas, and contribute to collective problem-solving. Technical Skills Protein Biochemistry: Experience with protein expression, purification, and functional assays (e.g., pull-down, BLI, alphaLISA). Microscopy: Hands-on experience with fluorescence microscopy or related imaging techniques. Flow Cytometry: Practical knowledge of flow cytometry for cellular analysis. Molecular Biology: Proficiency in standard techniques (PCR, cloning, Western blotting) is desirable. Responsibilities Design and execute experiments to characterize intasome-nucleosome interactions using biochemical and imaging tools. Participate in genetic screening (e.g., CRISPR) and pharmacological modulation studies. Collaborate with team members and external partners to integrate structural, biochemical, and cellular data. Present findings at lab meetings, conferences, and in peer-reviewed publications. What We Offer A dynamic and supportive research environment within a CNRS-affiliated network. Access to state-of-the-art facilities for biochemistry, imaging, and structural biology. Opportunities for professional development, including training in advanced techniques and participation in international conferences. Funding through ANR, ANRS, and FRM programs. Ideal Candidate The ideal candidate is proactive, detail-oriented, and eager to tackle complex biological questions. They thrive in collaborative settings and are excited by the prospect of contributing to groundbreaking research in retroviral integration and genome stability.