| Resumé |
Depuis la découverte de l'ADN, notre compréhension de la morphogénèse bactérienne a beaucoup progressé mais aussi donné lieu à de nouvelles questions. La bactérie Escherichia coli est capable de maintenir une forme de bâtonnet de façon robuste, mais son génome ne contient aucun de plan de construction précis. La forme des cellules est déterminée dynamiquement par les enzymes qui synthétisent la paroi cellulaire, un polymère rigide qui entoure la cellule. Pour étudier quantitativement comment la biogénèse de la paroi et la forme des cellules dépend des concentrations des enzymes essentielles, nous utilisons un dérivé sans activité nucléase de CRISPR/Cas9 pour bloquer partiellement la transcription. Cette méthode n'ayant pas été utilisée avant, nous avons étudié ses propriétés en détail sur des rapporteurs fluorescents. Cela nous a conduit à des découvertes surprenantes: on considérait auparavant que la répression dépendait de la fréquence de fixation de dCas9 à sa cible. Nous avons démontré un mécanisme différent: la complémentarité guide/cible détermine la probabilité que la RNA polymérase déplace activement dCas9 lors de la transcription. Cela conduit à des propriétés désirables: la force de répression ne dépend pas du niveau d'expression natif de la cible, et n'ajoute pas de bruit extrinsèque à l'expression. Cela est maintenant publié dans Molecular Systems Biology. Armés de cet outil, nous avons pour objectif de comprendre globalement comment les différents composants de la machinerie de synthèse de la paroi cellulaire sont articulés entre eux. Pour polymériser la paroi cellulaire, qui donne sa forme à la cellule, deux groupes d'enzymes ont été décrits: le complexe Rod et les PBP de classe A. Nous avons créé des souches exprimant ces deux catégories d'enzymes à des niveaux variables et caractérisé leurs phénotypes par différents moyens biophysiques (résistance mécanique, diffusion de molécules uniques, sensibilité à des antibiotiques...). Nous avons pu mettre en évidence que des enzymes avec des activités biochimiques similaires peuvent provoquer des réponses complètement différentes lorsque leurs niveaux sont changés. Ces travaux ont permis de mieux comprendre comment ces différents mécanismes sont coordonnés pour maintenir l'intégrité de la paroi à de multiples échelles. |