Thèse Caractérisation des Mécanismes de Division Cellulaire de la Bactérie Streptococcus Pneumoniae H/F

Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université Claude Bernard Lyon 1
École doctorale : EDISS - Interdisciplinaire Sciences-Santé
Laboratoire de recherche : MMSB - MICROBIOLOGIE MOLECULAIRE ET BIOCHIMIE STRUCTURALE
Direction de la thèse : Christophe GRANGEASSE ORCID 0000000254844589
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-06-03T23:59:59

La bactérie Streptococcus pneumoniae (également appelé pneumocoque) est la principale cause de mortalité due à une infection des voies respiratoires inférieures et elle a été placé par l'OMS sur la liste des pathogènes prioritaires pour la recherche et le développement de nouveaux antibiotiques. Dans ce contexte, l'étude de la division cellulaire représente une approche prometteuse pour identifier de nouvelles cibles thérapeutiques. La division cellulaire bactérienne est assurée par une machinerie multiprotéique, appelé divisome. Ce dernier doit être positionnée précisément au centre de la cellule mère afin de garantir une division symétrique et la formation de deux cellules filles identiques et viables. Chez le pneumocoque, la composition complète du divisome reste encore à être élucidée et de nouvelles protéines essentielles au processus de division et de morphogénèse sont identifiées régulièrement. De la même manière, la caractérisation du mécanisme de positionnement du divisome au centre de la cellule mère demeure imparfait. Dans ce projet, nous focaliserons nos efforts sur la caractérisation de deux protéines que nous avons récemment identifiées au laboratoire et qui sont essentielles à la division cellulaire et la morphogénèse du pneumocoque. Nous caractériserons leur rôle au niveau moléculaire et cellulaire chez S. pneumoniae en utilisant une approche interdisciplinaire, alliant génétique bactérienne, microscopie et biochimie. Les résultats obtenus permettront non seulement de décrypter d'un point de vue fondamentale le processus de division cellulaire de cette bactérie mais également d'en tirer des enseignements pour développer à plus long terme des stratégies de lutte contre les infections liées à S. pneumoniae et plus généralement aux Streptocoques.

L'un des grands défis de la microbiologie concerne la nature du mécanisme de division cellulaire et de morphogenèse bactériennes (1). Les bactéries en phase de division doivent disposer de mécanismes robustes pour conserver leur forme et leur taille, et les transmettre à leur descendance. L'un des acteurs impliqués dans ce processus de conservation est la machinerie multiprotéique, appelé divisome, qui s'assemble au centre de la cellule et assure non seulement la constriction cellulaire mais également la synthèse de la paroi cellulaire afin de permettre la formation de deux cellules filles de forme et taille identique et leur intégrité physique et les protéger contre divers stress environnementaux (2). Cela explique pourquoi de nombreux antibiotiques actuellement utilisés pour traiter les infections bactériennes ciblent spécifiquement le divisome. Parmi ceux-ci, on peut citer les antibiotiques du groupe des ß-lactamines et les peptides, qui sont aujourd'hui largement utilisés (3). Nos connaissances du processus de division et de morphogénèse bactérienne reposent en grande partie sur les travaux réalisés sur les bactéries modèle Escherichia coli et Bacillus subtilis. Cependant, il est clair aujourd'hui que les mécanismes identifiés chez ces deux bactéries en forme de batônnet ne sont pas totalement transposables à d'autres bactéries possédant une forme cellulaire distincte (spiral, ronde, ovoide, ...), vivant dans des conditions environnementales complexes ou encore mettant en place des processus de développement particuliers (4-5). A partir de là, de nouveaux modèles d'étude ont été développés cours des dernières années, mettant ainsi en évidence des mécanismes particuliers de division et la morphogénèse propres à certaines espèces bactériennes. Dans ce contexte, la bactérie Streptococcus pneumoniae, qui est la bactérie modèle à l'origine de la génétique moléculaire, est reconnue aujourd'hui comme un excellent modèle pour étudier le cycle cellulaire bactérien et plus précisément la division et la morphogénèse cellulaire (6). S. pneumoniae se divise par fission binaire. Plusieurs études réalisées au laboratoire ont permis d'identifier de nouveaux acteurs essentiels aux processus de division et morphogénèse (7-10). Toutefois, l'identification des protéines impliquées dans la mise en place et la formation du divisome ainsi que leur contribution à la constriction cellulaire et/ou la synthèse de la paroi cellulaire est toujours incomplète. L'objectif de ce projet de thèse est donc de caractériser le rôle moléculaire et cellulaire de deux nouvelles protéines que nous avons récemment identifié au laboratoire et qui sont essentielles à la division cellulaire et la morphogénèse du pneumocoque. La délétion des gènes codant pour ces protéines induit soit de grave défaut de division, soit affecte la localisation de protéines de division cellulaire. La caractérisation du rôle de ces 2 protéines apportera donc des informations cruciales pour mieux comprendre au niveau moléculaire le fonctionnement du divisome et les mécanismes de division et morphogénèse de la cellule bactérienne.

L'objectif de la thèse est de caractériser la contribution de deux nouvelles protéines récemment idientifiées au laboratoire dans la division cellulaire et la morphogénèse de la bactérie Streptococcus pneumoniae

Pour réaliser ce projet, des approches de biochimie des protéines (purification, analyse SDS-PAGE, WesternBlot, analyse des interactions protéine-protéine), de génétique du pneumocoque, de biologie moléculaire (PCR, clonage, ...), d'imagerie de la cellule bactérienne (microscopie à contraste de phase et à épifluorescence) et de modélisation (alphafold3) seront utilisées.