Groupes de recherche

• Groupe Métabolomique et Bactérie
• Groupe Quinone Respiratoire
• Groupe Biologie Computationnelle

Axe 1 : Évolution et ingénierie du métabolisme

Responsables : Dr. Audrey le Gouellec & Dr. Fabien Pierrel

L’axe «évolution et ingénierie du métabolisme» rassemble cliniciens et chercheurs qui décryptent l’évolution du métabolisme des micro-organismes en lien avec leur environnement et conçoivent de manière rationnelle des microbes ingéniérés répondant à des problématiques de santé. Nous étudions les évolutions métaboliques à différentes échelles de temps et d’espèces en combinant des approches expérimentales et bio-informatiques. Nous utilisons des techniques de biologie moléculaire, de biochimie avec des approches classiques mais également sans à priori, et ce notamment par métabolomique non ciblée sur la plateforme GEMELI-GExiM

Axe 2 : Évolution et ingénierie du microbiote

Responsables : Dr. Dalil Hannani

Nous étudions l’impact du microbiote intestinal sur l’hôte, en particulier sur son système immunitaire, en situation normale et pathologique (réponse à la vaccination, cancer, auto-immunité, infections aiguës ou chroniques). Nous développons de nombreuses stratégies de manipulation et optimisation contrôlées du microbiote intestinal, notamment par prébiotique, probiotique et bactéries ingéniérées sur des voies métaboliques d’intérêt. Cet axe translationnel s’étend de recherches précliniques à des études cliniques visant à démontrer l’importance des fonctions métaboliques du microbiote pour la réponse à l’immunothérapie dans le cancer du poumon.

Axe 3 : Évolution de la structure et de l’expression des (méta-)génomes

Responsables : Dr. Ivan Junier & Dr. Thomas Hindré

La composition et l’organisation des génomes procaryotes sont fortement contraintes par la sélection naturelle, mais également par des effets de dérive neutre, qui opèrent à de multiples échelles de temps, allant de quelques générations à des milliards de générations. En résultent des génomes mosaïques complexes, mêlant aussi bien structures stables que dynamiques, qui contribuent à l'extraordinaire capacité adaptative des microorganismes. Dans cet axe, nous étudions les mécanismes de cette plasticité afin de mieux prédire les réponses adaptatives des microorganismes. Pour ceci, nous combinons des approches d’évolution expérimentale, de biologie moléculaire, de génomique comparative, de phylogénomique et de biophysique de l’ADN.

Axe 4 : Évolution vers la résistance aux antimicrobiens

Responsables : Prof. Muriel Cornet & Dr. Corinne Mercier

Les objectifs de cet axe de recherche incluent l’analyse des trajectoires évolutives qui conduisent à la mise en place de mécanismes de résistances (résistances intrinsèques, résistances aux faibles doses et aux fortes doses) et de tolérance aux agents anti-microbiens (antibiotiques et antifongiques). Ces études sont menées in vitro (induction des résistances sous pression antibiotique ou antifongique), in natura (patients, environnement) et in silico. Elles font appel à des technologies variées (microbiologie, métagénomique, génétique, biologie cellulaire, biochimie, métabolomique, lipidomique, immunologie, épidémiologie, analyses statistiques multivariées, …). Les données fondamentales permettent le développement de tests diagnostiques et de nouveaux moyens de lutte contre les agents infectieux ciblés (Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Streptomyces spp, Candida spp, et agents de zoonoses…).

Axe 5 : Vectorisation et membranes

Responsables : Dr. Béatrice Schaack & Prof. Jean-Luc Lenormand

L'axe "Vectorisation et Membranes" s'intéresse à l'étude des membranes et des protéines membranaires dans les problématiques d'interactions hôte-pathogène, de détermination de cibles antigéniques membranaires et de l'influence de l'environnement lipidique sur la structure et la fonction des protéines membranaires. Ces études font appel à plusieurs approches expérimentales incluant la production et la caractérisation au niveau biochimique et biophysique des vésicules extracellulaires issues de différents organismes procaryotes et eucaryotes, la production de protéines membranaires sous forme de protéoliposomes grâce à des systèmes d'expression acellulaire en présence de lipides synthétiques de différentes compositions, l'utilisation des techniques de microscopie (AFM, électronique, fluorescence), la DLS, la spectroscopie d'impédance (Tethapod) et le dichroïsme circulaire pour n'en citer que quelques unes. Afin de permettre une meilleure internalisation de certaines macromolécules, des systèmes de vectorisation sont utilisés tels que des peptides de pénétration cellulaire et des liposomes synthétiques. Ces approches biotechnologiques permettent de mieux comprendre au niveau des membranes des pathogènes et des cellules hôtes, certains mécanismes moléculaires responsables de la pathogénèse et d'apporter des solutions thérapeutiques ou vaccinales innovantes. Ces approches sont utilisées pour traiter certaines bactéries multi-résistantes aux antibiotiques mais aussi des infections fongiques ou certains types de cancers.