Apprendre aux bactéries à reconnaître de nouvelles molécules

Les microbes présentent un fort potentiel d'applications dans plusieurs domaines de notre vie quotidienne tels que la surveillance environnementale, le diagnostic ou les thérapies ciblant le microbiote. Cependant, ces applications requièrent que les microbes reconnaissent et répondent à de multiples signaux tels que des biomarqueurs de maladies ou des polluants environnementaux.

Dans ces travaux, les membres du groupe de biologie synthétique du CBS ont développé une méthode pour construire des récepteurs synthétiques permettant aux bactéries de répondre à de nouveaux ligands. Ces récepteurs synthétiques sont composés de: 1) un anticorps de camélidé (VHH) pouvant être modifié pour reconnaître de nombreuses cibles et 2) des facteurs de transcription bactériens contrôlant le comportement des bactéries.

Une fois les récepteurs synthétiques activés par liaison du ligand, ils contrôlent l'expression des gènes bactériens. Nous avons développé une méthode pour optimiser la performance du récepteur en ajustant finement ses niveaux d'expression et en optimisant les séquences de liaison entre ses différents domaines. Enfin, nous avons montré que ces récepteurs peuvent être connectés à des circuits génétiques synthétiques permettant un traitement supplémentaire du signal en aval. Le principe général de cette plateforme couplé à la polyvalence de la détection par anticorps devrait permettre le déploiement de ces récepteurs dans divers hôtes pour détecter des ligands pour lesquels aucun récepteur n'existe dans la nature.

Pour plus de détails, voir notre dernière publication dans ACS synthetic biology:
"A Modular Receptor Platform To Expand the Sensing Repertoire of Bacteria".
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28946740

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