Un secret de l’enveloppe de la bactérie Brucella levé grâce aux biologistes de l’UNamur

Des chercheurs en microbiologie de l’UNamur viennent de faire une découverte importante portant sur la structure de la bactérie Brucella à l’origine de la Brucellose, une maladie qui infecte le bétail et peut se transmettre à l’homme. « Cela faisait 50 ans que plus aucune découverte de ce type n’avait été faite sur la structure de cette bactérie », souligne Pierre Godessart, chercheur au sein de l’Unité de recherche en biologie des micro-organismes (URBM). Les résultats de leur recherche viennent d’être publiés dans la prestigieuse revue Nature Microbiology.

Comment une bactérie se structure-t-elle ? Quelles sont les connections entre les différentes couches de son enveloppe ? C’est à ces questions que se sont intéressés des chercheurs en microbiologie de l’UNamur. « Nous avons étudié l’enveloppe de la bactérie Brucella. Celle-ci est constituée de trois couches : une membrane interne, puis une sorte de squelette appelé le peptidoglycan (PG) et une membrane externe (ME) », explique Xavier De Bolle, professeur et chercheur à l’URBM. Après de long mois d’observations et d’analyses, l’équipe est parvenue à découvrir comment la ME est connectée au PG. « Nous avons découvert une nouvelle structure qui lie cette membrane externe au PG » précise Pierre Godessart. « Dans la ME, il y a des protéines en forme de tonneau dotées d’une extension, une sorte de petite queue. Et c’est à ce niveau-là qu’il y a une liaison covalente avec le PG », ajoutent les chercheurs namurois.

Ces connections jouent un rôle important dans la stabilité de l’enveloppe de la bactérie Brucella. « Si ce phénomène est altéré, en manipulant la génétique de la bactérie, l’enveloppe peut se désagréger. Ce principe peut s’appliquer à de nombreuses autres bactéries issues de la même famille ».

Cette découverte s’est déroulée grâce à un travail de collaboration mis en place au sein de la plateforme technologique de l’UNamur MaSUN (avec Marc Dieu et Patsy Renard), réunissant les compétences de biologistes et de biochimistes. « C’est grâce à des analyses en spectrométrie de masse que nous avons pu identifier des connections entre des composants de la ME et des composants du PG. La biochimie nous a permis d’établir la connexion entre les deux », précise Xavier De Bolle. De plus cette collaboration a été étendue avec la VUB (Prof. Han Remaut) pour la réalisation d’images en microscopie électronique, et avec l’UCL (Prof. Jean-François Collet et Prof. Patrice Soumillion) dans le cadre d’une action de recherche concertée.

Ces découvertes sont particulièrement importantes dans la mesure où les derniers résultats scientifiques en la matière remontaient à plus de 50 ans ! « Non seulement ils n’avaient plus été mis à jour depuis 50 ans, mais en plus ils se basaient sur les observations faites sur une bactérie modèle, Escherichia coli.  Or, nous savons que les bactéries les plus étudiées qui constituent les modèles ne sont pas la vérité absolue, que les mécanismes à l’œuvre chez elles ne s’appliquent pas systématiquement aux autres bactéries. Il est donc fondamental de continuer à étudier différentes sortes de bactéries », ajoute Pierre Godessart.

L’étude de la bactérie Brucella est l’un des domaines de la microbiologie dans laquelle les équipes de chercheurs de l’UNamur se sont spécialisées depuis plus de vingt ans. Cette bactérie qui infecte le bétail est à l’origine de la Brucellose, une maladie transmissible à l’homme par la consommation de produits laitiers non pasteurisés, par contact avec des tissus infectés ou encore par inhalation. Elle reste l’une des zoonoses les plus répandues au monde.

Plus globalement, l’UNamur fait preuve d’une expertise de pointe en matière de microbiologie moléculaire. Domaine dans lequel, l’UNamur a décidé de s’investir encore davantage en organisant depuis septembre 2019, un Master en microbiologie moléculaire. Pour rappel, il s’agit d’un master unique en Europe, entièrement dispensé en anglais, ancré dans la recherche. Il joint dans un projet de co-diplomation internationale l’expertise de trois universités européennes reconnues dans ce domaine, à l’UNamur, à l’Université de Marbourg, et à l’Université d’Aix-Marseille.

Quelles sont les perspectives ? Une caractérisation plus en profondeur nécessitera l’acquisition de microscopie à très haute résolution, capable de distinguer des structures distantes de quelques nanomètres. Les biologistes cellulaires et moléculaires unissent leurs efforts dans l’espoir que ces technologies soient disponibles à l’avenir à l’UNamur.

En savoir plus :

·         Sur le Master en microbiologie moléculaire

·         Lire l’article scientifique publié dans Nature Microbiology

·         Le fonctionnement de la structure de l’enveloppe Brucella en vidéo

 

Les protéines en tonneau (bleu) sont enchâssées dans la membrane externe, et  présentent une extension vers le peptidoglycan (gris). Des enzymes (vertes) permettent d’attacher ces extensions au peptidoglycan.

Contact : Cellule presse - presse@unamur.be