Post-doctorat en biologie structurale et microbiologie pour le développement de surfaces fonctionnalisées pour lutter contre les biofilms dans le secteur agroalimentaire

L’Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement (INRAE) est un établissement public de recherche rassemblant une communauté de travail de 12 000 personnes, avec 268 unités de recherche, de service et expérimentales, implantées dans 18 centres sur toute la France. INRAE se positionne parmi les tout premiers leaders mondiaux en sciences agricoles et alimentaires, en sciences du végétal et de l’animal. Ses recherches visent à construire des solutions pour des agricultures multi-performantes, une alimentation de qualité et une gestion durable des ressources et des écosystèmes.

Vous serez accueilli(e) au sein de l’UMET équipe PIHM située à Villeneuve d’Ascq. Les microbiologistes de l’équipe UMET-PIHM sont impliqués dans le développement de surfaces fonctionnalisées qui visent à limiter le développement de microorganismes sur des surfaces en contact avec des matrices alimentaires (équipements, emballages). Plusieurs combinaisons d’antimicrobiens biosourcés sont actuellement testés : peptides antimicrobiens, composés phénoliques non volatils et molécules extraites des huiles essentielles (thymol, eugénol, carvacrol). Toutefois, des mécanismes de résistance à ces antimicrobiens ont été documentés. Pour limiter ces phénomènes, nous proposons de coupler les antimicrobiens à des molécules d’interférence. Ces molécules non bactéricides exercent une plus faible pression de sélection sur les microorganismes, ce qui réduit la probabilité de développement de résistances.

Vous serez en charge d’identifier et / ou de concevoir des molécules d’interférence pour lutter contre les biofilms bactériens dans des environnements agroalimentaires. Vous chercherez de nouvelles molécules qui ciblent spécifiquement des voies de signalisation impliquées dans l’installation des biofilms. Par une approche in silico (scaffold screens, analog development, docking), vous identifierez de nouvelles molécules qui perturbent ces voies de signalisation. Vous testerez ensuite l’activité de ces molécules sur l’adhésion, la formation et la dispersion des biofilms et vous chercherez à mettre en évidence le mode d’action de ces molécules et leurs conséquences sur la morphologie et la physiologie des biofilms. En parallèle, vous développerez de nouvelles stratégies de quorum quenching basées sur l’usage de protéines recombinantes ou qui associent des systèmes toxines-antitoxines au système CRISPR-CAS pour cibler des gènes impliqués dans la formation des biofilms et / ou la résistance aux antimicrobiens.

Votre mission consistera ensuite à fonctionnaliser des surfaces avec des polymères (nano-capsules, nano-fibres) contenant plusieurs molécules actives. Vous serez chargé d’encapsuler conjointement des molécules d’interférence, des enzymes et des antimicrobiens en visant un effet synergique pour lutter contre les biofilms. L’utilisation conjointe de plusieurs molécules actives vise à empêcher le développement des biofilms à chacun des stades de leur développement. Par exemple, les inhibiteurs des voies de signalisation et de synthèse des exopolysaccharides ont pour but de limiter l’installation des biofilms en empêchant la synthèse de la matrice. Les enzymes quant à elles visent les protéines de la matrice de biofilms installés de telle sorte que les bactéries protégées par la matrice soient éliminées plus efficacement par les antimicrobiens biosourcés.  L’encapsulation permettra de contrôler la diffusion des molécules actives au sein du biofilm et de limiter les interactions physico-chimiques entre les antimicrobiens et les composants de la matrice du biofilm, qui sont souvent associés à une diminution de leur efficacité. Ces formulations innovantes permettront de proposer de nouvelles stratégies pour lutter contre les biofilms dans les industries agro-alimentaires.

Formation recommandée :

Doctorat en biologie structurale ou microbiologie

Connaissances souhaitées :

Connaissances théoriques et techniques en biologie structurale et microbiologie. Une connaissance approfondie de la régulation de la formation des biofilms bactériens serait un plus.

Expérience appréciée :

Une expérience de l’utilisation de techniques in silico telles que le criblage de scaffolds, le développement d’analogues et le docking est indispensable.

Une expérience de recherche en microbiologie est indispensable. Une expérience en biologie moléculaire serait un plus

Aptitudes recherchées :

Gestion de projet : Capacité à gérer un projet de recherche de façon autonome

Travail d’équipe : Capacité à travailler efficacement en équipe, à collaborer et à initier de nouvelles collaborations

Communication : Excellentes compétences en communication écrite et orale en français et en anglais