Génie du métabolisme des procaryotes

Sa mission

Comprendre les régulations métaboliques impliquées dans l’adaptation des bactéries dans des environnements industriels pour améliorer leurs performances. Optimiser l’expression de voies métaboliques.

Mots clés

Adaptation bactérienne – Biologie des systèmes et de synthèse – Biodiversité

Responsable

– Directeur de recherche INRA

Effectifs équipe en 2015 : 16

Enseignants & chercheurs : 7 / ingénieurs : 2 / assistants ingénieurs et techniciens : 3 / post-doctorants et doctorants : 2

Axes thématiques

• Optimisation des performances bactériennes par des stratégies d’ingénierie nutritionnelle ou métabolique
• Optimisation de l’expression des gènes : la dynamique de l’ARN et son contrôle, un point de levier encore peu exploré
• Analyse des réseaux de régulations endogènes et du dialogue avec les voies métaboliques artificielles Biodiversité génomique et fonctionnelle : un réservoir pour l’innovation

Activités principales

• Analyse à l’échelle « omique » du métabolisme bactérien et de ses régulations (approche multi-échelle)
• Criblages génotypiques et phénotypiques (analyse de la biodiversité naturelle)
• Analyse dynamique des performances bactériennes en condition de stress et de contraintes industrielles
• Optimisation des performances bactériennes et de l’expression de nouvelles voies métaboliques

Modèles de recherche

Plusieurs bactéries d’intérêt industriel :

• La bactérie modèle Escherichia coli
• Diverses bactéries lactiques et plus particulièrement Lactococcus lactis
• Différentes espèces pathogènes (C. diphtheriae, H. influenzae, B. pertussis…)

Domaines d’application et produits cibles

• Agroalimentaire (nouveaux aliments, produits laitiers et fromagers, probiotiques, arômes)
• Industrie pharmaceutique (production de vaccins)
• Biotechnologie industrielle (protéines hétérologues)

Technologies, techniques, outils spécifiques

• Typage moléculaire par MLST
• Mesure de l’expression génique : transcriptome ([transcrits]), stabilome (stabilité des ARNm), traductome (densité de ribosomes)
• Techniques d’analyse et modifications des génomes
• Mesures des activités enzymatiques et des métabolites
• Culture bactérienne (continue et discontinue)
• Phénotypage
• Développement d’outils mathématiques pour intégrer et modéliser les données multi-échelles

Publications et brevets significatifs

• Esquerré T, Laguerre S, Turlan C, Carpousis AJ, Girbal L, Cocaign-Bousquet M. 2014. Dual role of transcription and transcript stability in the regulation of gene expression in Escherichia coli cells cultured on glucose at different growth rates. Nucleic Acids Res. 42:2460-2472.
• Nouaille S, Rault L, Jeanson S, Loubière P, Le Loir Y, Even S. 2014. Contribution of Lactococcus lactis reducing properties to the downregulation of a major virulence regulator in Staphylococcus aureus, the agr system. Appl Environ Microbiol. 80(22):7028-35.
• LeHir J, P Loubière, F Barbirato, ND Lindley. Method for producing Haemophilus influenzae type B antigens. Brevet  WO2014/006318, Jan 9, 2014.
• Saulou-Bérion C, Gonzalez I, Enjalbert B, Audinot J-N, Fourquaux I, Jamme F, Cocaign-Bousquet M, Mercier-Bonin M, and Girbal L. 2015. Escherichia coli facing ionic silver stress: an integrative approach to explore the transcriptional, physiological and biochemical responses. PLoS ONE 10(12): e0145748
• Izac M, Garnier D, Speck D, Lindley ND. 2015. A Functional Tricarboxylic Acid Cycle Operates during Growth of Bordetella pertussis on Amino Acid Mixtures as Sole Carbon Substrates. PLoS ONE 10(12): e0145251.

Projets précompétitifs

• APPOSA – Amélioration de la production de protéines d’intérêt par stabilisation des transcrits
• INSEREE – INgénierie de Souche d’E. coli pour l’ExpRession de modèles Enzymatiques présentant un acide aminé non naturEl