Interconnexion entre la dynamique des mge et la propagation de la fonction de persistance chez legionella pneumophila par conjugaison naturelle // mge dynamics and spreading of antimicrobial persisters function in legionella pneumophila

Topic description

Les bactéries part leur développement clonal sont génétiquement identiques cependant elles présentent d'importantes variations intercellulaires de leurs traits phénotypiques. Ce phénomène réversible, appelé hétérogénéité phénotypique, joue un rôle crucial dans la capacité bactérienne à coloniser et à persister dans divers environnements. Ce phénomène est particulièrement prononcé dans les environnements complexes tels qu'un hôte, où les bactéries clonales rencontrent divers signaux et facteurs de stress externes. Les éléments génétiques mobiles (MGEs), tels que les plasmides et les îlots génomiques, représentent un autre mécanisme adaptatif bactérien important car ils favorisent l'acquisition et la dissémination de nouveau matériel génétique. L'influence mutuelle de la dynamique des MGEs et de l'hétérogénéité phénotypique bactérienne reste inconnue. Le pathogène humain Legionella pneumophila représente un modèle puissant pour étudier la relation entre la dynamique des MGEs et l'hétérogénéité phénotypique bactérienne. Premièrement, comme la plupart des bactéries, le génome de Legionella a été largement façonné par l'acquisition des MGEs. Deuxièmement, Legionella présente une hétérogénéité phénotypique importante lors de la formation du biofilm ainsi que pendant le processus d'infection. Dans ce projet, en utilisant des approches quantitatives innovantes à l'échelle de la cellule unique, nous étudierons précisément, lors de l'infection, le transfert de l'élément intégratif et conjugatif (ICE) pP36 de Legionella et l'impact sur la formation de persistants bactériens, un variant phénotypique transitoirement récalcitrant au traitement antibiotique.
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Genetically identical bacteria exhibit significant cell-to-cell variations in phenotypic traits. This reversible phenomenon known as phenotypic heterogeneity plays a crucial role in the bacterial ability to colonize and persist in diverse environments. This phenomenon is particularly pronounced in complex environments such as a host, where clonal bacteria encounter various external cues and stressors. The Mobile genetic elements (MGEs), such as plasmids and genomic islands, represent another important bacterial adaptative mechanism as they promote the acquisition and dissemination of new genetic material. To which extent the MGEs dynamics and bacterial phenotypic heterogeneity influences each other remains unknown. The human pathogen Legionella pneumophila represents a powerful model to investigate the relationship between the MGEs dynamics and the bacterial phenotypic heterogeneity. First, the genome of Legionella has been extensively shaped by MGEs acquisitions. Second, Legionella exhibits extensive phenotypic heterogeneity during biofilm formation as well as during the infection process. In this project, using innovative quantitative single-cell approaches, we will precisely study, during the infection, the transfer of the Legionella Integrative and Conjugative Element (ICE) pP36 and the impact on bacterial persister formation, a phenotypic variant transiently recalcitrant to the antibiotic treatment.
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Début de la thèse : 01/10/

Funding category

Public funding alone (i.e. government, region, European, international organization research grant)

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Concours pour un contrat doctoral