Doctorat en biologie moléculaire (H/F)

Sujet de thèse :
Régulation post-transcriptionnelle et systèmes à deux composants chez Escherichia coli

La régulation de l’expression des gènes bactériens est essentielle pour permettre à ces micro-organismes de s’adapter et de coloniser des environnements très variés. Au cœur de ce processus se trouvent les systèmes à deux composants (TCS), des modules de transduction généralement composés d’un récepteur histidine kinase (HK) qui, en détectant des stimuli externes spécifiques, phosphoryle un régulateur de réponse (RR) associé. Chez les bactéries, la majorité des RR agissent comme des facteurs de transcription en se liant à l’ADN une fois phosphorylé, afin de moduler l’expression des gènes. La reconnaissance de la séquence d’ADN par les RR repose principalement sur le motif helix-turn-helix (HTH), très conservé et présent dans les trois domaines du vivant. Par exemple, parmi les 30 TCS identifiés chez Escherichia coli (E. coli), environ 25 RR possèdent un domaine HTH avec une activité de liaison à l’ADN connue.
Il est important de noter que divers mécanismes agissent de manière synergique pour garantir une expression et une activité appropriées des TCS. En plus de leur contrôle transcriptionnel par des facteurs de transcription spécifiques, nous avons montré, ainsi que d’autres équipes, que les TCS peuvent être régulés au niveau post-transcriptionnel par de petits ARN régulateurs (sRNA) et de petites protéines appelées modulateurs. Ces derniers agissent en influençant la stabilité et la traduction de l’ARNm ou en modifiant l’efficacité de la transduction du signal entre le HK et le RR. Des liens entre ces différents mécanismes et les TCS existent et constituent des circuits de régulation contribuant à la survie et à l’adaptation des bactéries.
De manière surprenante, des études récentes ont révélé des résultats inattendus avec des implications potentielles pour la biologie des TCS : une fraction importante de protéines contenant un domaine HTH est capable d’interagir avec l’ARN chez des bactéries éloignées comme E. coli, B. subtilis, S. pyogenes ou S. aureus, ainsi que chez la levure bourgeonnante et chez l’humain. En analysant le RBPome global (c’est-à-dire l’ensemble des protéines interagissant avec l’ARN), des chercheurs ont en effet détecté divers régulateurs transcriptionnels, y compris des RR chez E. coli, comme de possibles nouvelles protéines se liant à l’ARN. Ces observations suggèrent une fonction potentielle de ces protéines dans la régulation post-transcriptionnelle. Cependant, ni le rôle de ces interactions ni la nature des ARN interagissant avec les RR ne sont actuellement connus.
En utilisant des approches de biologie moléculaire, de biochimie et de séquençage de l’ARN, l’objectif sera de valider l’activité de liaison à l’ARN des facteurs de transcription (FT) et de caractériser la fonction et les propriétés biochimiques des interactions FT-ARN chez E. coli. Ces expériences fourni
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