Pourriez-vous vous présenter brièvement ?

Je m’appelle Elie Marchand, je suis étudiant en thèse de doctorat au sein de l’Unité de Recherche en Biologie des Microorganismes (URBM) de l’Université de Namur (UNamur), dans l’équipe du Dr Régis Hallez. J’ai obtenu en 2018 un diplôme de Master en Biologie et Biochimie Moléculaire et Cellulaire à l’ UNamur. J’ai notamment réalisé durant mes études deux séjours de recherche, un de trois mois à l’Université d’Umeå (Suède) dans l’équipe de Mathew Francis au département de biologie moléculaire et un deuxième de six mois au centre de biologie cellulaire bactérienne dans l’équipe de Heath Murray à Newcastle (Royaume-Uni). J’étudie actuellement la réponse des bactéries aux stress nutritifs afin de mieux comprendre leur mécanismes de défense.

Pourriez-vous décrire votre projet en quelques lignes en donnant des exemples d!applications envisageables ?

Mes recherches ont pour but de décrypter les mécanismes menant à l’accumulation de la molécule appelé guanosine tetra/penta phosphate, abrégée (p)ppGpp. Cette dernière agit comme un signal d’alarme face aux stress environnementaux (carence, température, antibiotique, infection,…), menant à l’adaptation de la bactérie à ces stress. Les recherches sur le (p)ppGpp suggèrent qu’en plus de permettre à la bactérie de répondre aux stress, cette molécule pourrait réguler le cycle cellulaire en conditions non-stressantes. Les niveaux de (p)ppGpp pourraient donc osciller au cours du cycle cellulaire grâce à des cycles de synthèse et dégradation. Le projet soutenu par la bourse de l’ambassade de France en Belgique a pour but de quantifier le (p)ppGpp au cours du cycle cellulaire de la bactérie modèle Caulobacter crescentus, et ce grâce une approche par spectrométrie de masse. Cette approche ultraperformante, capable de détecter des quantités infimes de (p)ppGpp, a été développée par le laboratoire de Fabien Létisse à l’Université de Toulouse.

En quoi la coopération scientifique franco-belge a-t-elle représenté un atout pour vos recherches ?

Cette collaboration avec l’équipe de Fabien Létisse à l’Université de Toulouse, a été critique afin de pouvoir évaluer des concentrations de métabolites cellulaires peu abondants tels que le (p)ppGpp. Mesurer des niveaux de métabolites fluctuant au cours du cycle cellulaire est un véritable tour de force qui nous permettra de mieux comprendre la régulation du cycle cellulaire chez les bactérie. Une collaboration à plus long terme pourra en outre s’établir dès lors que nos expériences se sont révélées fructueuses. De plus, à titre personnel, cet échange m’a permis de découvrir un nouvel environnement de travail et de nouvelles techniques, tout en développant mes connaissances en biochimie. En retour, j’ai pu apporter à l’équipe française mes compétences en bactériologie.

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Kan u zich kort even voorstellen?

Ik heet Elie Marchand, ik ben doctoraatsstudent aan de Unité de Recherche en Biologie des Microorganismes (URBM) aan de Universiteit van Namen (UNamur), in het onderzoeksteam van Dr. Régis Hallez. Ik behaalde in 2018 een masterdiploma in biologie en moleculaire en cellulaire biochemie aan de UNamur. Tijdens mijn studie heb ik twee onderzoeksverblijven doorgebracht, één van drie maanden aan de Universiteit van Umeå (Zweden) in het team van Mathew Francis in het departement moleculaire biologie en een tweede van zes maanden in het centrum voor bacteriële celbiologie in het team van Heath Murray in Newcastle (VK). Ik bestudeer momenteel de reactie van bacteriën op voedingsstress om hun verdedigingsmechanismen beter te begrijpen.

Kunt u uw project in een paar regels omschrijven en voorbeelden geven van mogelijke toepassingen?

Het doel van mijn onderzoek is om de mechanismen te ontcijferen die leiden tot de accumulatie van de molecule die guanosine tetra/penta fosfaat, afgekort (p)ppGpp. Deze molecule werkt als een alarmsignaal bij omgevingsstress (tekorten, temperatuur, antibiotica, infectie, enz.), waardoor de bacterie zich aan deze stress aanpast. Onderzoek naar (p)ppGpp suggereert dat deze molecule de bacteriën niet alleen in staat stelt te reageren op stress, maar ook de celcyclus kan reguleren onder niet-stressvolle omstandigheden. De niveaus van (p)ppGpp zouden dus kunnen schommelen tijdens de celcyclus door cycli van synthese en degradatie. Het project ,dat gesteund wordt door de beurs van de Franse Ambassade in België, beoogt de kwantificering van (p)ppGpp tijdens de celcyclus van de modelbacterie Caulobacter crescentus, met behulp van een massaspectrometrische benadering. Deze krachtige aanpak, waarmee minieme hoeveelheden (p)ppGpp kunnen worden gedetecteerd, is ontwikkeld door het laboratorium van Fabien Létisse aan de universiteit van Toulouse.

Hoe is de Frans-Belgische wetenschappelijke samenwerking een troef geweest voor uw onderzoek?

Deze samenwerking met het team van Fabien Létisse van de Universiteit van Toulouse, was essentieel om de schaarse concentraties van cellulaire metabolieten zoals (p)ppGpp te kunnen evalueren. Het meten van fluctuerende metabolietniveaus tijdens de celcyclus is een prestatie die ons zal helpen om de regulering van de celcyclus in bacteriën beter te begrijpen. Bovendien zou een samenwerking op langere termijn tot stand kunnen komen zodra onze experimenten succesvol blijken. Op persoonlijk vlak heeft deze uitwisseling ervoor gezorgd dat ik een nieuwe werkomgeving en nieuwe technieken kon ontdekken, dat terwijl ik mijn kennis van de biochemie verder heb kunnen ontwikkelen. In ruil daarvoor, kon ik mijn bacteriologische vaardigheden inbrengen in het Franse team.