Mots-Clés

génomique fonctionnelle, analyse phylogénétique, Bactéries, microbiologie moléculaire, biostatistique, sécrétion des protéines

Description

Analyse bioinformatique du système de sécrétion de Type V chez les bactéries

Parmi les 9 systèmes de sécrétion des protéines reconnus chez les bactéries à Gram négatif, le système de sécrétion de Type V (T5SS) est considéré comme une source premium de facteurs de virulence. Les protéines de la famille des autotransporteurs sécrétées par le T5SS sont des protéines modulaires portant tous les domaines nécessaires à leur sécrétion, i.e. peptide signal N-terminal et domaine de translocation C-terminal. La fonction effectrice de ces protéines est localisée dans leur domaine passager central. Ces effecteurs sont souvent associés à la virulence et présentent une grande diversité de fonctions, e.g. adhésines, toxines, enzymes. Au niveau des génomes et en raison de leur structure modulaire complexe, nombres d'autotransporteurs sont incorrectement identifiés au niveau de leur CDS (coding DNA sequence) et/ou annotés par rapport à leur fonction.
Ainsi, le projet vise à caractériser la fonction, la diversité, la prévalence et la distribution des autotransporteurs chez les bactéries.

Au cours de cette thèse, les travaux du doctorant s’articuleront en trois parties :
-La première partie vise à caractériser la diversité fonctionnelle des autotransporteurs chez les bactéries. Il s’agira de mettre en place une fouille de données exhaustive des bases de données de génomiques afin d’appréhender la diversité d’architecture modulaire et de fonctions notamment par recherche d’homologie et de catégorisation par groupes fonctionnels. La diversité de ces différents domaines sera replacée en termes de prévalence et de distribution au niveau des espèces bactériennes.
-Pour la seconde partie, une attention particulière sera portée aux autotransporteurs impliqués dans le processus d'autoaggrégation, les SAATs (self-associating autotransporters), dont l’antigène 43 (Ag43), TibA (toxigenic invasion locus b), AIDA (adhesin involved in diffuse adherence). Les SAATs sont des autotransporteurs sans activité catalytique présentant une structure particulière de leur hélice ß qui leur permettent de s'autoassocier par un mécanisme de velcro moléculaire. Au niveau cellulaire, cette reconnaissance spécifique entraine le rapprochement physique des bactéries, conduisant à la formation d'agrégats et entraînant leur sédimentation qui participe à augmenter leur capacité à former des biofilms. Ainsi, en considérant leur architecture modulaire, la diversité de séquences peptidiques sera étudiée par clusterisation et analyse phylogénétique.
-Enfin, la dernière partie consistera à développer et valider un pipeline d’extraction et d’étude des CDS et/ou des séquences protéiques d’autotransporteurs afin de les identifier, les caractériser et les catégoriser. Cet outil sera ensuite déployé sur une instance Galaxy.
Parallèlement, une base de données reprenant les résultats d’analyse sera conçue tout en permettant une mise à jour régulière desautotransporteurs catégorisés selon leur fonction et architecture.

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