Réponses épitranscriptomiques et traductionnelles au stress antibactérien
Nos recherches portent sur les mécanismes de survie des bactéries dans des environnements hostiles contenant des concentrations sublétales d’antibiotiques. Nous étudions notamment Vibrio cholerae, l’agent causal du choléra, et Escherichia coli, y compris les souches cliniques responsables d’infections urinaires.
L’émergence de la résistance aux antibiotiques peut être associée à la présence de faibles concentrations d’antibiotiques dans les environnements aquatiques, comme les lacs et les rivières situés à proximité des hôpitaux, des industries pharmaceutiques et des fermes d’aquaculture, où ces substances sont régulièrement utilisées. Ces milieux abritent une grande diversité bactérienne, dont des espèces de Vibrio. De faibles concentrations d’antibiotiques peuvent également être retrouvées dans différents compartiments du corps lors d’un traitement, notamment dans les poumons, où leur diffusion varie selon les conditions physiologiques, ou dans l’urine en fin de traitement.
La recherche sur la résistance aux antibiotiques se concentre généralement sur les mécanismes permettant aux bactéries de survivre à des doses élevées. En étudiant l’effet des faibles doses, nous avons la possibilité d’identifier de nouvelles cibles impliquées dans l’acquisition de la résistance. Un mécanisme récemment identifié dans la tolérance aux antibiotiques repose sur des modifications de l’ARN bactérien.
L’ARN joue un rôle central dans la synthèse des protéines, à la fois comme matrice et comme composant des machines cellulaires. Ses bases peuvent subir diverses modifications chimiques, comme la méthylation, la pseudouridylation, la dihydrouridylation, l’incorporation de queuosine et d’autres altérations plus complexes. Ces modifications n’induisent pas toujours directement de résistance, mais influencent la tolérance bactérienne aux antibiotiques, ce qui peut compromettre l’efficacité des traitements et favoriser l’émergence de résistances.
Notre projet s’intéresse à un phénomène encore peu exploré : la “résistance phénotypique”, où les bactéries développent une tolérance aux antibiotiques et finissent par devenir résistantes sans qu’aucune mutation génétique connue ne soit détectée dans leur génome. Pour comprendre les mécanismes sous-jacents, nous combinons biologie moléculaire, études génétiques, analyses biochimiques et approches à haut débit.
L’extraordinaire diversité des modifications de l’ARN, leur impact sur les caractéristiques et comportements bactériens, ainsi que leur sensibilité aux conditions environnementales, en font un champ d’étude prometteur. De plus en plus de données suggèrent que ces modifications jouent un rôle clé dans la réponse des bactéries aux stress, notamment aux faibles doses d’antibiotiques.