Développement de bio-capteurs pour la régulation de gènes bactériens // Development of biosensors for gene regulation in bacteria

Les peptides d'arrêt sont des peptides régulateurs qui ont la capacité de bloquer leur propre traduction par le ribosome, souvent en réponse à de petits métabolites. En conséquence, les peptides d'arrêt sont utilisés par les bactéries pour réguler l'expression de certains gènes de manière dépendante des métabolites et pour s'adapter aux changements de leur environnement. Notre groupe de recherche étudie comment les peptides d'arrêt bloquent le ribosome en réponse à des métabolites spécifiques, tels que les acides aminés L-ornithine (Herrero del Valle et al. (2020) Nature Microbiology) ou L-tryptophane (van der Stel et al. (2021) bioRxiv) en utilisant des méthodes de biochimie et de biologie structurale. Nous avons identifié un certain nombres de mécanismes par lequel les peptides d'arrêt naturels détectent leur ligand et permettent de réguler l'expression de gènes bactériens. En ce basant sur ces connaissance, nous cherchons maintenant à développer des peptides artificiels avec des spécificités pour de nouveaux ligands. À cette fin, nous avons développé l'inverse toeprinting (Seip et al. (2018) Life Science Alliance), une méthode de sélection à haut débit de peptides bloquant leur propre synthèse, ainsi qu'une nouvelle méthode in vivo. Les nouveaux peptides d'arrêt identifiés de cette manière pourraient être utilisés comme capteurs à petites molécules pour contrôler divers processus cellulaires, notamment pour la biologie synthétique ou les applications biotechnologiques.
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Arrest peptides are a diverse group of regulatory peptides that have the ability to block their own translation by the ribosome, often in response to small metabolites. As a result, arrest peptides are used by bacteria to regulate the expression of certain genes in a metabolite-dependent manner, and to adapt to changes in their environment. Our group uses biochemistry and structural biology to study how arrest peptides block the ribosome in response to specific metabolites, such as the amino acids L-ornithine (Herrero del Valle et al. (2020) Nature Microbiology) or L-tryptophan (van der Stel et al. (2021) bioRxiv). To date, we have sought to understand the mechanism by which natural arrest peptides sense their ligand, but we now seek to develop artificial peptides with specificities for novel ligands. To this end, we have developed inverse toeprinting (Seip et al. (2018) Life Science Alliance), a method for the high-throughput selection of peptides that block their own synthesis, as well as a novel in vivo method. Novel arrest peptides identified in this manner could be used as small molecule sensors to control a variety of cellular processes, most notably for synthetic biology or biotechnological applications.
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Début de la thèse : 01/10/2025
WEB : https://innislab.org

Contrat doctoral libre

Université de Bordeaux

154 Sciences de la Vie et de la Santé

Étudiant⋅e ayant validé un master en biologie avec de préférence une ou plusieurs compétences en biochimie, génétique bactérienne, microbiologie, biotechnologies.
Student with a master degree in biology preferentially with an emphasis on biochemistry, bacterial genetics, microbiology and/or bioengineereing.