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La RMN de l’état solide pour étudier le mécanisme d’action d’antibactériens in cellulo

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Isabelle Marcotte : UQAM - Université du Québec à Montréal

Résumé de la communication

Le problème mondial de la résistance des bactéries aux antibiotiques courants stimule la recherche d’approches thérapeutiques impliquant de nouveaux mécanismes d’action. Les molécules qui ciblent la membrane bactérienne, comme les peptides antimicrobiens (AMP) cationiques, constituent une source d’inspiration car ils lysent la membrane lipidique, rendant plus difficile la résistance. Afin de mieux comprendre leur mode d’action au niveau moléculaire, notre laboratoire développe des approches de résonance magnétique de l’état solide (RMN-ÉS) sur des cellules intactes. La RMN-ÉS du deutérium (2H) est un outil non destructif qui rapporte les changements de dynamique de lipides membranaires deutérés, permettant de déterminer des perturbations induites par des agents antibiotiques. L’approche développée pour deutérer la membrane lipidique d’Escherichia coli et Bacillus subtilis – représentatives des bactéries de Gram(-) et Gram(+), et de globules rouges sera présentée. Les mécanismes d’action de l’auréine 1.2 et la caérine 1.1 – des AMP excrétés par la peau de grenouilles arboricoles - déterminés par RMN-ÉS-2H in cellulo seront également montrés. Globalement, ces travaux montrent que la RMN-ÉS in cellulo est une approche prometteuse avec un grand champ d’applications.

Résumé du colloque

La biologie structurale est un domaine de la recherche en biologie qui étudie l’organisation et le fonctionnement des mécanismes biologiques et de ses constituants, à l’échelle atomique. Ces mécanismes incluent autant ceux impliqués dans les fondements du vivant (transcription et réparation de l’ADN, traduction génétique, respiration cellulaire, autophagie) que ceux impliqués dans diverses pathologies (maladies infectieuses, cancers, vieillissement, dérèglements génétiques). Il est remarquable que les mécanismes biologiques reposent sur les fonctions d’un nombre limité de types de macromolécules naturelles, principalement les protéines, les acides nucléiques, les sucres et les lipides, et sur leurs interactions. Ainsi, la biologie structurale s’intéresse à examiner en trois dimensions à l’échelle atomique la complexité et la diversité de ces différents types de macromolécules biologiques et leur fonctionnement.

Ce volet des sciences fondamentales en médecine utilise une grande variété de techniques biophysiques pour visualiser les molécules du vivant et mieux comprendre leur fonctionnement, telles la résonance magnétique nucléaire (RMN), la cristallographie aux rayons X, la diffusion de rayons X aux petits angles (SAXS) et la cryo-microscopie électronique (cryo-EM). Grâce à cette instrumentation de pointe, la recherche en biologie structurale permet de faire des découvertes importantes sur la base atomique et moléculaire des phénomènes biologiques et de faire progresser les connaissances sur le rôle des macromolécules biologiques dans les nombreuses pathologies infligeant le vivant.

Notre colloque sert de vitrine pour mettre de l’avant les récentes découvertes en ce sens où des scientifiques d’ici et d’ailleurs ayant démarré leur programme de recherche indépendant dans les dernières années présentent leurs recherches. Des présentations orales et par affiches offertes par des étudiantes et étudiants aux cycles supérieurs ainsi que par des stagiaires postdoctoraux complètent le programme.

Contexte

section icon Thème du congrès 2023 (90e édition) :
100 ans de savoirs pour un monde durable
section icon Date : 12 mai 2023

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