Séminaire : Marco Mauri

Dans cette présentation, j'explorerai deux sujets apparemment sans lien, en montrant comment des modèles mathématiques et physiques simples peuvent décrire efficacement et offrir des perspectives précieuses sur des problèmes biologiques complexes. 

Propriétés structurelles de la paroi cellulaire bactérienne 
La paroi cellulaire bactérienne, composée du biopolymère peptidoglycane (PG), maintient la forme des cellules, mais son organisation, en particulier sous l'influence des antibiotiques, reste mal comprise. Grâce à la microscopie à force atomique (AFM) à haute résolution, nous cartographions l'organisation du PG dans différentes régions cellulaires et sous diverses conditions. Les paramètres mécaniques issus de ces mesures alimentent un modèle théorique du cycle cellulaire de Staphylococcus aureus, révélant que la formation du septum réduit le stress mécanique près de celui-ci et, selon une hypothèse d'activation enzymatique dépendante du stress, prédit le timing des phases de division. Nous avons également élargi l’imagerie AFM pour étudier l’organisation du PG sous traitement antibiotique, complétée par des simulations dynamiques explorant la réponse du PG à des perturbations mécaniques et biochimiques. Nos résultats relient la configuration moléculaire du PG à la mécanique de la paroi cellulaire, offrant des perspectives sur la manière dont les antibiotiques perturbent l'organisation du PG et affectent la stabilité de la paroi cellulaire.

Communauté bactérienne foliaire en présence de toxines ITC 
Les feuilles des plantes hébergent des communautés microbiennes diverses dont l'équilibre est crucial pour la santé des plantes. Arabidopsis thaliana se défend contre les pathogènes en produisant des isothiocyanates (ITC) antimicrobiens. Alors que les espèces pathogènes de Pseudomonas peuvent dégrader les ITC, les microorganismes commensaux y sont généralement sensibles. Comprendre comment la dégradation des ITC affecte les dynamiques du microbiome foliaire est essentiel pour approfondir les connaissances sur la résistance des plantes aux maladies. Nous avons étudié si Pseudomonas viridiflava (Ps), capable de dégrader les ITC, protège la communauté bactérienne foliaire de la toxicité des ITC en construisant des communautés artificielles avec soit Ps sauvage, soit un mutant PsΔsaxA déficient en dégradation des ITC. À l'aide d'un modèle de consommateur-ressource intégrant la toxicité et la dégradation des ITC, nous avons analysé les dynamiques communautaires. Nos résultats révèlent des seuils d’ITC et de dégradeurs permettant une protection communautaire contre la toxicité des ITC, mettant en lumière le rôle de la compétition pour les nutriments. Étudier ce système de défense chez A. thaliana améliore notre compréhension des interactions plante-microbe et offre des perspectives précieuses pour modéliser les communautés microbiennes. 

Séminaire en anglais

Marco Mauri, Theoretical Microbial Ecology, University Jena, Iéna, Allemagne

Invitation : Philippe Andrey, équipe "Modélisation et Imagerie Numérique" MiN


En relation avec une recherche développée à l’Institut Jean-Pierre Bourgin - Sciences du Végétal.