Thèse Expansion du Code Génétique pour la Bioimagerie de Super-Résolution des Facteurs de Virulence Bactériens H/F

Université de Lille

Établissement : Université de Lille
École doctorale : Biologie Santé de Lille
Laboratoire de recherche : UGSF - Unité de Glycobiologie Structurale et Fonctionnelle
Direction de la thèse : Cedric LION ORCID 0000000165914573
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-04-28T23:59:59

Les pili bactériens sont des appendices filamenteux de surface jouant un rôle central dans de nombreux processus biologiques, tels que l'adhésion des bactéries aux surfaces et aux cellules hôtes, la motilité, la formation de biofilms et le transfert horizontal de gènes. Parmi eux, les pili de type IV (T4P) constituent des facteurs de virulence majeurs chez de nombreuses bactéries pathogènes, dont Acinetobacter baumannii. Malgré leur importance biologique et médicale, l'étude de leur organisation, de leur dynamique et de leur fonctionnement in situ demeure limitée par le manque d'outils permettant leur visualisation spécifique, non perturbative et compatible avec des approches de bioimagerie avancée. En particulier, la barrière de résolution en microscopie optique classique impose une résolution insuffisante pour visualiser ces structures fines, rendant nécessaire le développement de méthodes de marquage compatibles avec l'imagerie en super-résolution.

Ce projet interdisciplinaire s'inscrit à l'interface entre la microbiologie, la chimie, la biologie moléculaire et la bioimagerie, et vise à développer de nouvelles stratégies pour la visualisation et l'étude des facteurs de virulence bactériens par microscopie de super-résolution. L'objectif principal est d'exploiter l'expansion du code génétique et la chimie bioorthogonale afin d'incorporer de manière site-spécifique des acides aminés non canoniques (non-canonical amino acids, NCAA) au sein des protéines constituant les pili bactériens, en particulier les T4P. Ces NCAA porteront des fonctions chimiques réactives permettant un marquage sélectif via des réactions de chimie click rapides et compatibles avec les organismes vivants.

Ce travail vise à fournir de nouveaux outils et méthodes de marquage site-spécifique visant une protéine unique in vivo, pour l'étude des facteurs de virulence bactériens par bioimagerie en super-résolution. Ceci permettra de mieux comprendre les rôles des pili, dont les T4P, dans différents contextes de processus d'infection. Les approches développées pourront être étendues à d'autres structures ou protéines bactériennes d'intérêt. À plus long terme, les outils et méthodes développées pourraient ainsi permettre d'identifier des composés modulant la formation ou la fonction des pili, sans affecter la viabilité bactérienne. De telles stratégies anti-virulence pourraient ouvrir de nouvelles voies de réduction de la pathogénicité bactérienne, tout en limitant l'émergence de résistances.

L'adhésion bactérienne aux surfaces et la formation de biofilms constituent des déterminants majeurs des infections associées aux soins, en particulier chez des pathogènes opportunistes tels qu'Acinetobacter baumannii. Ces processus reposent en grande partie sur des appendices de surface, notamment les pili de type IV, dont l'organisation et la dynamique in situ demeurent mal comprises. Cette limitation résulte principalement du manque d'outils de marquage spécifiques et non perturbatifs permettant la visualisation de ces structures nanométriques par imagerie optique avancée.