Thème "Comprendre les réseaux métaboliques et leur régulations"
Quelques mots sur le thème
Comprendre les réseaux métaboliques et leur régulations
Dans ce thème, l’objectif est de comprendre comment les microorganismes (en particulier E. coli, B. methanolicus, P. pastoris) développent des réponses métaboliques intégrées aux changements environnementaux et/ou génétiques. Classiquement, une telle réponse implique des mécanismes complexes et notre objectif est de comprendre précisément comment les réseaux métaboliques et de régulations (naturels ou synthétiques !) coopèrent dans la réponse intégrée de la cellule. Nous exploitons ensuite ces connaissances pour améliorer la conception de microorganismes utiles à l’industrie (voir thème 2).
Les projets
Projet ACEMOD
L’acétyl-phosphate (AcP) est un intermédiaire de la voie de l’acétate mais il peut également modifier les protéines par phosphorylation ou acétylation. L’acétylation des protéines chez les bactéries se produit par l’action d’une acétyltransférase utilisant l’acétyl-CoA ou de manière non enzymatique par l’AcP. Une grande partie des enzymes du métabolisme central peuvent être acétylées, ce qui suggère un rôle de l’acétylation dans la régulation du métabolisme. Ce projet de recherche vise à comprendre comment l’AcP contrôle le métabolisme bactérien via l’acétylation des protéines en corrélant le niveau d’AcP dans la cellule bactérienne aux changements de sites protéiques acétylés par l’AcP.
Projet NANOBES
Les bactéries ont longtemps été considérées comme de simples “poches à enzymes”, sans véritable organisation métabolique sub-cellulaire. Cette vision a commencé à évoluer avec la découverte des micro compartiments bactériens (BMC). Les BMCs sont des structures protéiques hautement organisées, constituées d’une enveloppe semi-perméable qui encapsule des enzymes specifiques. Ce projet vise à caractériser le système de BMC natif d’utilisation de l’éthanolamine (EUT) chez E. coli afin de comprendre i) comment ces BMCs se forment, ii) comment ils améliorent les propriétés métaboliques de la voie qu’ils encapsulent et iii) comment les reprogrammer par une approche de biologie synthétique.
Projet COCA-COLI
L’acétate est un sous-produit majeur du métabolisme microbien glycolytique. L’acétate détourne le carbone du métabolisme cellulaire et il est toxique pour les cellules, diminuant ainsi la productivité des bioprocédés. L’origine, le contrôle et la régulation de la production d’acétate restent à clarifier. Dans ce projet, nous abordons des questions fondamentales et appliquées sur le rôle et la régulation de la production d’acétate chez E. coli, dans le but de proposer des stratégies pour améliorer la productivité des bioprocédés basés sur E. coli.
Projet NMRExtract
Dans ce projet, nous développons une méthodologie permettant l’analyse en temps réel de la dynamique des systèmes métaboliques dans des extraits cellulaires par RMN, avec pour objectif de mettre en place une plateforme de criblage rapide et d’optimisation des réseaux métaboliques pour des applications biotechnologiques.