Lundi 13 Décembre 2021
Elise Courtais présentera ses résultats sur l’étude du blocage de la division induit lors du processus de compétence pour la transformation génétique chez Streptococcus pneumoniae.
Résumé :
La transformation génétique naturelle est un mécanisme programmé de transfert horizontal de gènes chez les bactéries. Elle requiert l’entrée des cellules dans un état physiologique transitoire appelé compétence, au cours duquel un complexe multiprotéique associé à la membrane assure la capture d’ADN exogène, son internalisation et son intégration par recombinaison homologue dans le génome. Chez le pathogène humain majeur Streptococcus pneumoniae, cette machinerie est assemblée au site de division de la cellule. La compétence se développe chez cette espèce dans l’ensemble de la population et provoque un arrêt de croissance, suggérant un lien fonctionnel de la compétence avec le cycle cellulaire. Au cours de ma thèse, je me suis intéressée au mécanisme de cet arrêt de croissance.
J’ai d’abord testé l’implication de différents composants de l’appareil de transformation localisés au site de division dans le retard de croissance observé lors de l’induction de la compétence. Ces recherches m’ont permis de mettre en évidence que l’assemblage du pilus de transformation, responsable de la capture d’ADN exogène, entraine l’agrégation des cellules compétentes. Mes résultats suggèrent que cette agrégation joue un rôle dans le fratricide, un processus spécifique de S. pneumoniae au cours duquel les cellules compétentes développent la capacité à « tuer » des cellules sœurs non-compétentes.
J’ai par ailleurs adapté une technique de microscopie à super-résolution, dans le but, à terme, de comprendre à l’échelle moléculaire et in cellulo le mécanisme de d’inhibition de la division des cellules compétentes. J’ai développé des outils permettant des acquisitions en 3D-PALM (PhotoActivated Localization Microscopy), une technique de microscopie basée sur la localisation de molécules uniques avec une résolution d’environ 50 nm, pour déterminer la structure de l’anneau de division FtsZ dans les 3 dimensions. Pour étudier le devenir de l’anneau FtsZ aux cours des différentes étapes du cycle cellulaire, les paramètres morphologiques de chaque cellule ont été mesurés à partir d’images en contraste de phase. Mes premiers résultats montrent que les protéines FtsZ forment un anneau hétérogène dont les dimensions varient au cours du cycle cellulaire, allant de de 300 à 700 nm de diamètre tandis que l’épaisseur (~110 nm) et la profondeur (~100 nm) restent constants. La présence de zones de forte intensité de fluorescence et de zones de moindre intensité indique que les protéines ne sont pas réparties de façon homogène dans l’anneau mais sont regroupées sous forme de clusters de densité variable.