ED Sciences de la Vie et de la Santé
Mécanismes d'inhibition du ribosome par des antibiotiques contexte-dépendants ciblant le centre de décodage du ribosome bactérien
par Arunima BHATTACHARYA (Acides nucléiques : Régulations Naturelles et Artificielles)
Cette soutenance a lieu à 14h00 - Amphithéâtre Université de Bordeaux, 2 rue Dr Hoffmann Martinot, Bâtiment BBS, 33000 Bordeaux
devant le jury composé de
- Axel INNIS - Directeur de recherche - Université de Bordeaux - Directeur de these
- Célia PLISSON-CHASTANG - Directrice de recherche - Université de Toulouse - Rapporteur
- Reynald GILLET - Professeur - Université de Rennes - Rapporteur
- Eric ENNIFAR - Directeur de recherche - Université de Strasbourg - Examinateur
- Grégory BOEL - Directeur de recherche - Université Paris Cité - Examinateur
Les antibiotiques sont essentiels en médecine moderne pour lutter contre les bactéries pathogènes, mais la résistance aux antibiotiques existants constitue une menace sérieuse pour les patients et la pérennité des systèmes de santé. Si l'innovation est nécessaire pour introduire de nouveaux traitements, il est tout aussi important de revisiter les médicaments existants afin de comprendre leurs mécanismes d'action complets et d'explorer des moyens de les améliorer pour combattre les pathogènes résistants. Les antibiotiques ciblant le ribosome, acteur central de la machinerie de synthèse des protéines bactériennes, représentent la majorité des médicaments cliniques utilisés. Les recherches de la dernière décennie ont révélé que, contrairement à l'idée longtemps admise selon laquelle ces drogues inhibent la synthèse de toutes les protéines avec la même efficacité, plusieurs antibiotiques sont sélectifs et inhibent la traduction de manière séquence-spécifique. L'étude du mécanisme d'action de tels antibiotiques contexte-dépendants est importante, car elle peut mener à de nouvelles stratégies pour combattre les pathogènes résistants de manière espèce-spécifique. Les drogues ciblant le ribosome peuvent inhiber la traduction en se liant à plusieurs sites fonctionnellement importants. Le centre de décodage, où le code génétique contenu dans l'ARNm est traduit en protéines, est une cible thérapeutique critique : des perturbations de cette fonction peuvent conduire à une mauvaise traduction et à la production de protéines aberrantes, compromettant in fine la viabilité cellulaire. Bien que plusieurs antibiotiques ciblant le centre de décodage soient utilisés en clinique, leur mode d'action contexte-dépendant reste peu exploré. Dans ce travail, j'étudie le mécanisme d'action séquence-dépendant de deux antibiotiques ciblant le centre de décodage du ribosome bactérien — les odilorhabdines, une classe relativement nouvelle d'antibiotiques peptidiques découverte au cours de la dernière décennie, et la tigécycline, une tétracycline de troisième génération utilisée en pratique clinique courante. Pour identifier les contextes de séquence dans lesquels ces drogues inhibent la traduction et induisent un blocage ribosomique en plus de leur capacité à perturber l'activité de décodage du ribosome, j'ai utilisé le toeprinting inverse couplé au séquençage haut débit (iTP-Seq), une technique de profilage in vitro permettant de localiser les ribosomes bloqués sur un ARNm avec une résolution au codon. Pour étudier le mécanisme d'action des odilorhabdines, j'ai également eu recours à la cryomicroscopie électronique et à l'analyse de particules individuelles, me permettant d'identifier les divers états conformationnels de ribosomes bloqués par l'antibiotique. Dans l'ensemble, cette thèse révèle le mode d'inhibition séquence-dépendant de deux antibiotiques ciblant le centre de décodage du ribosome, et décrit le mécanisme d'action d'une classe d'antibiotiques récemment découverte à l'échelle structurale, contribuant aux connaissances fondamentales nécessaires au développement rationnel d'antibiotiques ciblant le ribosome.