Régulation génétique et mécanismes moléculaires des riborégulateurs

 

Daniel Lafontaine

Université de Sherbrooke

 

Domaine : Maladies infectieuses et immunitaires

Programme chercheurs-boursiers - Senior

Concours 2013-2014

Plusieurs métabolismes biochimiques sont contrôlés via des mécanismes de rétro-inhibition qui utilisent des métabolites cellulaires en tant que signaux déclencheurs. Les riborégulateurs sont des éléments structuraux qui sont retrouvés dans les régions non-codantes des ARN messagers (ARNm) et qui contrôlent l'expression génétique en employant un mécanisme de rétro-inhibition. En effet, la liaison spécifique d'un métabolite cellulaire à un riborégulateur induit des changements structuraux au niveau de l'ARN, lesquels sont directement impliqués dans la régulation de l'expression génétique.

L'étude des interactions moléculaires entre les riborégulateurs et leur ligand respectif est particulièrement importante afin de 1) comprendre comment l'ARN peut agir en tant que régulateur génétique et 2) d'apprendre comment utiliser cette information pour développer de nouveaux composés agissant en tant qu'antibiotiques. Le riborégulateur liant la thiamine pyrophosphate (TPP) est le seul étant impliqué dans le contrôle de quatre types de régulation, soit la transcription, la traduction, l'épissage  et la stabilité des ARNm. Le riborégulateur TPP sera étudié dans la bactérie Escherichia coli pour laquelle beaucoup d'outils génétiques sont disponibles. Nous examinerons le contrôle de la régulation à l'aide de plusieurs techniques biochimiques, biophysique et génétique. Ces recherches devraient nous donner une compréhension moléculaire du contrôle de la régulation génétique employée par les riborégulateurs TPP.

De plus, grâce à l'établissement d'une équipe multi-disciplinaire financée par le MDEIE, nous allons explorer le potentiel antibiotiques de composés se liant à des riborégulateurs guanine retrouvés chez Clostridium difficile. Nous effectuerons la synthèse de plusieurs analogues étant susceptibles de se lier au riborégulateur guanine et nous vérifierons leur activité de liaison et de régulation grâce à plusieurs techniques. De plus, nous testerons leur efficacité à enrayer une infection de C. difficile dans un contexte murin.