Impact du remodelage membranaire de Vibrio cholerae dans sa persistance environnementale et dans sa résistance à la prédation

L’ensemble de ce projet sera réalisé au sein du laboratoire US2B (UMR CNRS 6286) de Nantes université sur le site de la faculté des sciences (Campus Lombarderie).

Stage de master 2 de 6 mois, contexte et objectifs :

À ce jour, on estime à 2,9 millions le nombre de cas de choléra par an, causant 95 000 décès. Pour tenter de remédier à cette situation, l'OMS s'est fixé un objectif ambitieux : éradiquer le choléra des zones à haut risque d'ici 2030.

Vibrio cholerae est une bactérie Gram négative que l'on retrouve dans divers milieux, tels que les environnements marins, d'eau douce ou intestinaux. Certaines souches de V. cholerae peuvent également être pathogènes pour l'homme et provoquer le choléra, une maladie diarrhéique aiguë et déshydratante. L'une des voies de contamination régulièrement mises en avant est la consommation de fruits de mer ou de poissons crus contaminés par V. cholerae. Parmi les différents environnements colonisés par V. cholerae, l'agent responsable du choléra peut se retrouver dans des milieux aquatiques pauvres en phosphate inorganique (Pi), tels que les environnements marins ou les compartiments phagocytaires. Sa capacité à prospérer dans ces environnements pauvres en nutriments est déterminée par une régulation étroite de l'expression de ses gènes. 

Pour survivre à la limitation en Pi, de nombreuses bactéries régulent les gènes impliqués dans le transport et le métabolisme des composés phosphatés appartenant au régulon Pho, en utilisant le système de régulation de la transcription à deux composants PhoBR. Parmi les nombreuses stratégies d’adaptation contrôlées par PhoBR, les bactéries peuvent réduire leur demande cellulaire en Pi en remplaçant les phospholipides membranaires par des lipides de substitution ne contenant pas de phosphate, ce qui entraîne une modification d'environ 50 % des lipides membranaires. 

Dans leur milieu environnemental, y compris en milieu marin, les bactéries subissent une pression constante de la part de prédateurs tels que les protistes hétérotrophes. V. cholerae utilise plusieurs mécanismes de protection pour éviter d'être digéré par les protozoaires, ce qui entraîne souvent la production de compartiments hyperconcentrés et hyperinfectieux de V. cholerae qui sont transférés le long de la chaîne trophique. Dans un premier temps, pour être phagocyté, V. cholerae doit être reconnu par son prédateur (capture), puis il doit résister à l’environnement agressif du compartiment phagocytaire qui comprend une limitation des nutriments (Pi) et une réduction drastique du pH (digestion), avant de pouvoir éventuellement croître au sein de cet environnement (multiplication).

Le changement radical dans la composition des membranes induit par le remodelage lipidique provoqué par l’activation du système PhoBR pourrait favoriser la persistance de Vibrio cholerae dans l’environnement, mais aussi modifier la manière dont ces bactéries interagissent avec leurs prédateurs. 

L'objectif de ce stage est d'utiliser différents mutants dans la voie de biosynthèse des lipides membranaires pour identifier le rôle du remodelage membranaire dans la persistance de V. cholerae dans l’environnement, mais aussi son impact sur la reconnaissance et la résistance de V. cholerae face à différents protistes hétérotrophes.

Au vu des objectifs fixés, le/la candidat.e devra montrer de bonnes connaissances dans le domaine de la microbiologie et de la biologie cellulaire. Il devra également posséder un intérêt pour la microscopie et les analyses biochimiques (lipides). V. cholerae est une bactérie pathogène qui sera manipulé en laboratoire de type P2, une bonne organisation et un respect stricte des règles d’hygiène et de sécurité seront nécessaire.