Thèse en biophysique (h/f) - rôle des phenol soluble modulins dans l’adhésion bactérienne

Sujet de thèse :
Les protéines amyloïdes sont très répandues dans la nature, de l'homme aux bactéries, et se caractérisent par leur capacité à s'agréger en fibres ordonnées, historiquement associés aux maladies neurodégénératives et plus récemment identifiées dans le contexte de maladies infectieuses bactériennes. À ce jour, aucun consensus n’émerge pour expliquer le rôle de certains amyloïdes, les phenol soluble modulins (PSMs) sécrétés par Staphylococcus aureus, dans l’architecture des biofilms, plus précisément leur rôle dans l’adhésion bactérienne en son sein.
Ce projet de thèse vise à caractériser les forces d'interactions moléculaires impliquées et identifier les entités actives responsables de l'adhésion intercellulaire, et de l’ancrage des bactéries aux substrats afin de comprendre in fine comment les PSMs modulent la formation et le détachement de biofilms. Pour cela, le candidat exploitera principalement la microscopie à force atomique (AFM), en mode spectroscopie de force à cellule unique (SCFS): une cellule vivante unique sera fixée à l’extrémité d’un levier AFM, et amenée au contact d’un substrat ou d’une cellule afin de quantifier les forces d’adhésion. Les biofilms pouvant se former sur diverses surfaces, différents substrats seront testés, hydrophobes, hydrophiles ou recouverts de protéines d’intérêt. Les PSMs, sous différentes formes (α ou β, monomères à fibres) seront ensuite injectés, et les interactions seront réévaluées. L’évolution des forces et de la fréquence d’adhésion permettra de comprendre le rôle des PSMs en tant que « promoteurs » de l'adhésion, in fine de la résistance du biofilm, ou d’ « inhibiteurs » de l’adhésion, in fine du détachement du biofilm. Pour déterminer si l'effet des PSMs est uniquement extrinsèque, des souches produisant ces peptides ou génétiquement modifiées pour ne pas les exprimer seront comparées. Cette étude à l’échelle de la cellule unique sera associée à des expériences d’ensemble sur biofilms. La microscopie de fluorescence permettra d’analyser l’architecture des biofilms avant et après traitement par les PSMs, avec une potentielle corrélation à leurs propriétés morphologiques et mécaniques par AFM. Enfin, un intérêt particulier sera porté aux biofilms multi-espèces, afin d’évaluer l’impact des PSMs dans l’adhérence des bactéries qui les produisent mais également au sein de communautés plus complexes inter-espèces, en compétition pour certaines niches écologiques, et cliniquement pertinentes.

Contexte :
Le groupe « Développements méthodologiques en AFM pour la biologie » au CBMN (Bordeaux) recherche actuellement un doctorant motivé pour étudier le rôle d’auto-assemblages peptidiques bactériens dans la structuration et la dissémination de biofilms. Il s'agit d'un projet interdisciplinaire, financé par une ERC StG 2024 PUMBA, à la frontière entre microbiologie, biophysique et chimie.
Le candidat sélectionné évoluera au sein du CBMN qui o
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