Bio-imagerie de milieux bactériens marqués par des sondes luminescentes bio-orthogonales : influence du nano-environnement sur le développement des biofilms // Bioimaging of bacterial media labelled with luminescent bioorthogonal chemical reporters: influ

De nombreuses bactéries ont développé la capacité de produire des capsules de polysaccharides qui imitent les glycanes de l'hôte, les protégeant ainsi du système immunitaire et agissant comme des matrices dans la formation de biofilms responsables de la majorité des infections bactériennes, en particulier en milieu hospitalier. Les bactéries sont de plus capables de développer des fibres protéiques flexibles appelées pili qui jouent un rôle dans l'adhérence, la motilité et la formation des biofilms. L'objectif du projet de thèse est de caractériser les conditions physico-chimiques permettant le développement des biofilms bactériens.
Il existe en effet un besoin en outils de biologie chimique permettant la détection des nano-environnements favorables à la formation de ces biofilms. Combinée à l'ingénierie métabolique des glycanes, la chimie bioorthogonale est utilisée pour marquer certains glycanes constitutifs des parois cellulaires bactériennes (par exemple, les lipopolysaccharides, les peptidoglycanes, les glycolipides) avec des sondes luminescentes. Les marqueurs luminescents choisis seront des molécules fluorescentes dont les propriétés photophysiques (spectres et temps de vie) sont sensibles au nano-environnement des capsules bactériennes, en particulier la viscosité du milieu, la polarité, le pH. Les bactéries ainsi marquées pourront alors être imagées en microscopie de fluorescence confocale et les propriétés physico-chimiques locales seront élucidées en imagerie de fluorescence en temps de vie (FLIM). De plus, le développement des pili sera caractérisé par microscopies de super-résolution (STED, PALM-STORM) et par FLIM-FRET (Förster Resonance Energy Transfer). Ces résultats permettront de corréler les paramètres physico-chimiques du milieu bactérien à la formation des biofilms.
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Many bacteria have developed the ability to produce polysaccharide capsules that mimic the host's glycans, thereby protecting them from the immune system and acting as matrices in the formation of biofilms responsible for the majority of bacterial infections, particularly in hospital environments. Bacteria are also capable of developing flexible protein fibers called pili, which play a role in adhesion, motility and biofilm formation. The aim of this PhD project is to characterize the physicochemical conditions that enable the development of bacterial biofilms.
There is indeed a need for chemical biology tools to detect nano-environments conducive to the formation of these biofilms. Combined with glycan metabolic engineering, bioorthogonal chemistry is used to label certain glycans constituting bacterial cell walls (e.g. lipopolysaccharides, peptidoglycans, glycolipids) with luminescent probes. The luminescent markers selected will be fluorescent molecules whose photophysical properties (spectra and lifetimes) are sensitive to the nano-environment of bacterial capsules, in particular the viscosity of the medium, polarity and pH. The bacteria labelled in this way can then be imaged using confocal fluorescence microscopy, and the local physicochemical properties will be elucidated through lifetime fluorescence imaging. Furthermore, the development of biofilms will be characterised using super-resolution microscopy (STED, PALM-STORM) and FLIM-FRET (Förster Resonance Energy Transfer). These results will enable the physicochemical parameters of the bacterial environment to be correlated with biofilm formation.
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Début de la thèse : 01/10/2026

Autre financement public

ANR Financement d'Agences de financement de la recherche

Université de Lille

104 Sciences de la Matière du Rayonnement et de l'Environnement

Nous recherchons un(e) candidat(e) très motivé(e), titulaire d'un master de chimie, et dont l'intérêt se porte sur la compréhension des propriétés photophysiques de sondes fluorescentes en milieu biologique par l'utilisation de diverses méthodes spectroscopiques et microscopiques. Une expérience de l'utilisation de ces méthodes et du traitement des données collectées sera un vrai atout. Un goût pour la synthèse organique et la préparation des échantillons biologiques est nécessaire. Dans le cadre de ce projet, il/elle sera amené(e) à côtoyer, échanger et travailler avec des chimistes, des physico-chimistes et des biologistes et doit donc être ouvert(e) à la recherche interdisciplinaire. De bonnes compétences de communication en anglais (écrit et oral) sont requises.
We are looking for a highly motivated candidate with a Master's degree in Chemistry, who is interested in understanding the photophysical properties of fluorescent probes in biological systems using various spectroscopic and microscopic methods. Experience in applying these methods and processing the collected data would be a real asset. An interest in organic synthesis and the preparation of biological samples is essential. As part of this project, the successful candidate will be required to interact, exchange ideas and work alongside chemists, physical chemists and biologists, and must therefore be open to interdisciplinary research. Good communication skills in English (written and spoken) are required.