TXTL, Bactériophage, Cellule synthétique, GUVs, Cell-free, LPS

Ce travail explore et relie deux lignes de recherche: l'ingénierie des bactériophages et le développement de cellules synthétiques. L'objectif étant d'étudier l'interaction entre ces deux objets. La première partie portant sur l'ingénierie des bactériophages in vitro, a mené au développement d'une nouvelle méthode de manipulation génétique de phage entièrement acellulaire, nommée PHEIGES. En utilisant le phage T7 comme modèle, cette approche a permis l'insertion, la suppression et la mutation de régions génomiques spécifiques. La méthode a été appliquée avec succès pour ré-assembler le génome et exprimer le phage Salmonella FelixO1. Cette méthode a aussi soulevé la question de l'existence d'un couplage spontané génotype-phénotype en système de transcription et traduction acellulaire TXTL. Le deuxième axe porte sur le développement de cellules synthétiques, en particulier sur la difficulté d'incorporer des lipopolysaccharides (LPS), recepteur moléculaire du phage T7, dans les membranes des vésicules. En raison de la nature amphiphile des LPS, leur intégration dans la membrane tout en maintenant l'expression fonctionnelle du TXTL a constitué un défi technique important, surmonté par le développement d'une méthode de visualisation des LPS basée sur une fusion chimérique de fibres de la queue de T7 et de protéines fluorescentes. En utilisant des phages fluorescents ou contenant un gène de fluorescence dans leur génome assemblés avec PHEIGES, le processus d'infection de ces cellules synthétiques biomimétiques a été suivi par microscopie à fluorescence. L'objectif global de ce travail était de reconstituer un cycle d'infection virale synthétique minimal in vitro, en s'inspirant de l'interaction entre le phage T7 et Escherichia coli. Les processus d'adsorption, d'internalisation du génome, de réplication, d'assemblage et de lyse ont été reproduits et quantifiés avec succès. Les limitations de ce modèle synthétiques sont néanmoins discutées. Ce travail fournit des informations essentielles sur les conditions minimales nécessaires à l'infection par les phages et offre une plate-forme puissante pour le prototypage de la dynamique de l'infection virale dans les systèmes synthétiques.