Xavier CharpentierCentre international de recherche en infectiologie (CIRI) - CNRS / Inserm / ENS de Lyon / Université Lyon
Mes recherches
Xavier Charpentier est chercheur Inserm au sein du Centre International de Recherche en Infectiologie à Lyon.
Au début de sa carrière je m'intéresse aux bactéries pathogènes capables de détourner les mécanismes et voies cellulaires à leur profit, tout d'abord en étudiant les Escherichia coli entérohémoragiques (Toulouse, France; Jerusalem, Israel) puis Legionella pneumophila, une bactérie responsable d'une infection pulmonaire appellée legionellose (New York, USA). Les deux pathogènes qu j'étudiais ont en commun d'exploiter un arsenal génétique issu de transferts horizontaux de gènes. Ce constat m'a frappé et j'ai réorienté ses travaux vers l’étude de la transformation naturelle, un mécanisme de transfert horizontal largement répandu mais peu étudié chez des pathogènes majeurs. Soutenu par le programme ATIP-Avenir, je fonde en 2012 le groupe « horigene » au CIRI à Lyon. Avec une perspective évolutive, mon équipe étudie des organismes qui s'écartent à la fois des modèles historiques et ont une pertinence sociétale. L'un d'eux est toujours Legionella pneumophila, un pathogène humain dont le génome présente de nombreuses traces de transfert horizontaux de gènes. Chez ce modèle, l'équipe a découvert un moyen insoupçonné de contrôle de la transformation naturelle, qui est détourné par des éléments génétiques mobiles qui l'empêchent de devenir transformable. Ce conflit entre transformation naturelle et éléments génétiques mobiles ouvre de nouvelles pistes pour comprendre la fonction évolutive de la transformation naturelle.
Depuis trois ans, le groupe s'est engagé dans l'étude d'un pathogène inquiétant, Acinetobacter baumannii. En raison de sa résistance aux antibiotiques cet organisme est actuellement considéré par l'OMS comme prioritaire pour la recherche et le développement de nouvelle stratégies thérapeutiques. Le groupe vient de montrer que cet organisme est effectivement capable d'acquérir des gènes de résistance par transformation naturelle.
Mon projet ATIP-Avenir
Signaling and genetics of competence development in bacterial pathogens
CENEVO
La compétence pour la transformation bactérienne est un état physiologique génétiquement programmé qui permet aux bactéries d'acquérir et d'intégrer de l'ADN exogène. La compétence est un état strictement régulé et déclenché par des conditions et signaux qui sont multiples et parfois abstraits. Relativement peu d'espèces sont connues pour être compétentes. Cependant, les gènes de compétence sont très conservés. Même des organismes modèles et des pathogènes importants largement étudiés en laboratoire sont potentiellement naturellement compétents. La capacité de transformation des bactéries est cependant sous-estimée en raison de notre mauvaise connaissance de la signalisation et de la génétique de la compétence.
Au cours de mon post-doctorat, j'ai observé que le pathogène respiratoire Legionella pneumophila peut devenir compétent, en particulier lorsque son ADN est endommagé. Cependant, ce nouveau modèle est très différent des modèles précédemment étudiés. Les mécanismes et éléments génétiques du développement de la compétence chez cette bactérie sont largement inconnus. Ce projet propose d'identifier les gènes contrôlant l'induction de la compétence chez L. pneumophila et son rôle dans l'adaptation au stress antibiotique.
En outre, dans un effort visant à révéler l'étendue de la compétence chez les bactéries, je propose d'étudier la compétence chez des organismes pathogènes actuellement considérés comme non-compétents. Nous utiliserons une approche originale qui a déjà fait ses preuves chez L. pneumophila. L'approche repose sur une combinaison de génétique et de criblage à mi-débit de conditions métaboliques et de stress