Doctorant en Biologie Moléculaire et Cellulaire H/F CNRS

Détail du poste

Étude des modifications de l'ARN au cours de l'infection par le VIH-1

Les modifications de l'ARN sont des altérations chimiques des nucléotides qui influencent la stabilité, la traduction et l'évasion immunitaire. Si elles ont été largement étudiées dans les ARN cellulaires, leur rôle dans les ARN viraux reste peu exploré. Ce projet vise à élucider l'impact des modifications d'ARN dans l'ARN viral et cellulaire au cours de l'infection par le VIH-1, en s'appuyant sur l'expertise du laboratoire en réplication du VIH-1, en séquençage nanopore à longues lectures et en multiplexage d'échantillons lors du séquençage direct de l'ARN (dRNA-seq).

Dans un premier volet, le doctorant étudiera la N6-méthyladénosine (m6A) dans la région non traduite 5' (5'UTR) du VIH-1. Bien que des effets pro- et antiviraux aient été décrits, son rôle exact dans les différentes isoformes d'ARN reste mal compris, car les approches de séquençage par lectures courtes (short reads) fournissent une cartographie de faible résolution et ne distinguent pas les ARN épissés des non-épissés. Pour dépasser ces limites, le projet utilisera le dRNA-seq par nanopore, qui permet de cartographier les modifications à l'échelle de la molécule unique. Étant donné la faible abondance de l'ARN viral (~2 % de l'ARN total), un protocole d'enrichissement sera mis au point par capture avec oligonucléotides antisens. L'analyse fonctionnelle portera sur la distribution de la m6A dans différentes fractions cellulaires (noyau, cytosol, polysomes, ARN non traduit) et dans les particules virales, afin de relier ces modifications à l'efficacité de traduction, à la localisation et à l'encapsidation. En parallèle, la méthode Nano-DMS-MaP sera utilisée pour évaluer l'impact de la m6A sur la structure de l'ARN.

Dans un second volet, le doctorant étudiera l'impact de l'infection par le VIH-1 sur la machinerie de traduction de la cellule hôte, en se concentrant sur les modifications d'ARN. Le VIH-1 maintient la traduction de ses ARNm malgré une baisse globale de la traduction cellulaire, et des altérations de l'usage des codons suggèrent des changements dans les profils de modifications des ARNt et ARNr de l'hôte. Pour tester cette hypothèse, l'ARNr et l'ARNt seront purifiés à partir de cellules infectées et analysés par dRNA-seq, afin de suivre l'évolution des profils d'expression et de modifications. Les résultats seront validés par des outils bioinformatiques spécifiques au signal nanopore ainsi que par spectrométrie de masse.

Ce projet apportera une compréhension fine du rôle de la m6A et d'autres modifications dans la régulation des ARN du VIH-1 et dans les interactions hôte-pathogène, comblant ainsi un manque majeur dans notre connaissance des modifications d'ARN en réplication virale.
Contexte de travail
Le laboratoire du Dr Redmond Smyth, situé au sein de l'Institut de biologie moléculaire et cellulaire (IBMC), étudie les mécanismes de réplication et d'assemblage des virus en utilisant des techniques avancées de biologie de l'ARN. L'équipe du Dr Smyth se concentre sur la caractérisation des structures et des fonctions des ARN viraux, avec des applications potentielles pour le développement de nouvelles approches thérapeutiques antivirales. L'IBMC est une unité de recherche renommée sous la tutelle du Centre national de la recherche scientifique (CNRS), situé à Strasbourg. L'IBMC se distingue par son environnement scientifique de pointe, dédié à la compréhension des mécanismes fondamentaux de la biologie moléculaire et cellulaire. Ses recherches couvrent différents domaines, allant de la biologie structurale et des interactions moléculaires à la génétique, l'immunologie et la virologie, contribuant ainsi à des avancées cruciales en biologie et en médecine.

Le laboratoire bénéficie d'un large réseau de collaborations nationales et internationales et d'un accès à des plateformes technologiques de pointe, notamment la microscopie avancée, le séquençage à haut débit et la spectrométrie de masse. Avec des équipes de recherche multidisciplinaires et un cadre dynamique, l'IBMC offre un environnement stimulant et propice à l'innovation scientifique. L'IBMC est également affilié à l'Université de Strasbourg, ce qui lui donne un accès direct à une communauté académique active et à d'excellents programmes doctoraux. Le ou la candidat(e) sera inscrit à l'école doctorale de l'université.
Contraintes et risques
Le ou la candidat(e) devra avoir une expérience en travaux sur l'ARN et en culture de cellules eucaryotes. Une grande précision et de bonnes compétences organisationnelles seront nécessaires pour la préparation de bibliothèques et la manipulation de la technologie Nanopore. Il/elle devra travailler avec le virus du VIH-1 infectieux en LSB3 et manipuler des Substances CMR (Cancérigènes, Mutagènes et Reprotoxiques) sous hotte chimique. Un équipement de protection individuelle approprié et une formation à la sécurité biologique seront fournis.