Biosenseurs et ARN noncodants régulateurs chez les bactéries

 

Jonathan Perreault

Institut national de la recherche scientifique [INRS]

 

Domaine : maladies infectieuses et immunitaires

Programme Chercheurs-boursiers - Junior 2

Concours 2019-2020

L'ARN plutôt que d'être un banal messager de l'information contenu dans l'ADN, est maintenant reconnu comme un acteur essentiel de la régulation des gènes chez tous les organismes vivants. Cette régulation s'applique à une multitude de processus, incluant la régulation de la virulence chez les bactéries. De nombreux pathogènes opportunistes requièrent des mécanismes pour changer l'expression de leurs gènes lorsqu'ils changent d'environnement, de l'eau ou du sol vers un hôte humain par exemple. Nous recherchons des impliqués dans de tels phénomènes de régulation génétique en portant une attention particulière sur un type d'ARN qui agit comme un récepteur : les riboswitchs. Ces ARN sont composés d'une portion «aptamère», capable de reconnaitre un métabolite spécifiquement, et d'une portion «plateforme d'expression» qui convertit la liaison du métabolite en modulation d'expression, agissant ainsi comme un interrupteur génétique. Pour notre premier objectif, nous travaillons à découvrir et comprendre les mécanismes de riboswitchs responsables de détecter la présence de métaux importants pour les bactéries.

De tels systèmes sont nécessaires pour activer l'importation de ces métaux dans les cellules bactériennes car ce sont des ressources connues pour être limitantes, en particulier dans le contexte d'infections. Certaines des méthodes que nous utilisons pour trouver ces riboswitchs (tel le SR-PAGE, développé au laboratoire) sont basées sur la dualité de l'ARN, qui peut à la fois avoir une fonction (comme lier un métabolite) et contenir de l'information qui peut être répliquée (via des méthodes de biologie moléculaire), les deux critères essentiels pour faire de l'évolution in-vitro. En plus d'utiliser cette dualité pour découvrir de nouveaux riboswitchs, nous utilisons aussi une approche similaire pour développer des aptamères (ARN ou ADN) synthétiques agissant comme des récepteurs pour la détection de pathogènes. Ainsi, pour notre second objectif nous développons des biosenseurs basés sur ces aptamères pour fins de diagnostics et de prévention.