François DELAVAT

Microbiologie, Biologie moléculaire et synthétique, Interactions hôte-pathogène, Transfert horizontal de gènes, Approches à l'échelle de la cellule unique

Post-Doctorant(e)
Université de Bretagne Occidentale

Affectation

Laboratoire LEMAR

Panorama

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Quand j’étais adolescent, j’étais déjà fasciné par la beauté de la nature et son incroyable diversité. Quoi de mieux que de travailler avec des tortues, des lions ou des éléphants pour essayer de sauver ce monde sauvage ? Pour en revenir à ma réalité (et à celle de mes parents), j’ai pensé qu’il serait peut-être plus pratique d’étudier la médecine et de devenir pédiatre. Mais j’ai abandonné avant même de commencer, craignant le nombre d’années passées à étudier et à apprendre avant d’avoir une position de travail stable (quelle ironie, vu notre formation académique pour devenir chercheur !). Intéressé par la biologie, je suis entré à l’Université (Université de Bretagne Sud, France), où j’ai découvert des organismes fascinants, non visibles à l’œil humain mais qui gouvernent finalement notre planète vivante : les bactéries ! De minuscules entités incroyables, si diverses, si intelligentes, capables de survivre dans les conditions les plus dures sur terre, de dégrader des composés complexes (même artificiels), de produire de l’oxygène…Wow, c’est cool ! Je veux les étudier ! Je sais maintenant ce que je veux faire, et je sais ce que je dois faire pour y parvenir. Après avoir obtenu une licence (dont une année ERASMUS à Düsseldorf, Allemagne, mon deuxième pays), j’ai obtenu en 2009 un Master en microbiologie à l’Université de Strasbourg (France). Je peux être chercheur en microbiologie !

J’ai fait mon doctorat à Strasbourg (2009-2012), où nous nous sommes intéressés à l’étude des micro-organismes que l’on trouve dans les drainages miniers acides (DMA), les sites acides (pH 1-3) fortement contaminés par l’arsenic et le fer. Mais, tant de questions sont encore en suspens : Qui sont-ils ? Comment est-il possible de survivre (et de vivre heureux) dans ces environnements ? Ont-ils des caractéristiques spécifiques dans leur châssis qui leur permettent de survivre ? Profitent-ils de la présence des autres et/ou coopèrent-ils pour s’épanouir dans ces environnements ? En utilisant de nouvelles approches culturales, j’ai isolé de nombreuses souches bactériennes. Étonnamment, la plupart d’entre eux étaient inconnus et n’ont pas été détectés par des approches métagénomiques à haut débit. Nous avons pu démontrer que ces bactéries, bien qu’appartenant à la biosphère rare, peuvent jouer un rôle dans le cycle des nutriments et porter des gènes acquis horizontalement pour l’oxydation de l’arsenic. Enfin, nous avons également démontré que ces bactéries portent des gènes fonctionnels d’intérêt industriel, comme les amylases, qui ne présentent aucune similitude avec les amylases ou autres hydrolases connues. Le criblage fonctionnel dans des environnements aussi extrêmes permettra donc de découvrir d’importantes fonctions.

L’un des aspects de la compréhension du mode de vie bactérien sur lequel je n’ai pas mis l’accent au cours de mon doctorat est certainement l’interaction bactéries-bactéries. L’un des principaux moteurs de l’adaptation aux nouveaux environnements et de l’évolution est le transfert horizontal de gènes (HGT). HGT permet l’acquisition de gènes (jusqu’à des centaines de kb) en une seule étape, permettant aux bactéries d’acquérir de nouvelles caractéristiques potentiellement utiles. En 2013, j’ai rejoint le laboratoire de Jan Roelof van der Meer (Université de Lausanne, Suisse), où nous avons étudié le transfert horizontal d’une île génomique mobile appelée ICEclc (pour Integrative and Conjugative Element clc) de Pseudomonas knackmussii B13. ICEclc réside intégré dans le génome de son hôte, mais sous certaines conditions il est capable d’exciser et de former un intermédiaire circulaire, où il sera transféré vers un nouvel hôte. Nous avons adopté une approche novatrice pour étudier ce comportement, en les suivant non pas au niveau de la population, mais au niveau de la cellule unique et en temps réel. Nous avons découvert quelque chose de fascinant : Cette hétérogénéité phénotypique n’est pas le fruit du hasard, mais plutôt le fruit d’un réseau de régulation coordonné, qui aboutit à la bistabilité et à l’existence de 2 populations. Nous avons également découvert que l’étendue de cette bistabilité dépend d’un équilibre orchestré par ICEclc : nécessité de maintenir dans son hôte et propension à se disséminer à de nouveaux hôtes.

Je suis vraiment émerveillé par l’action coordonnée des micro-organismes pour répartir le labeur et accomplir les différentes tâches. De plus, la possibilité de suivre les événements en temps réel à l’échelle de la cellule unique me permet de boucler la boucle : je travaille actuellement avec la beauté de la nature et son incroyable diversité. La seule différence avec mes rêves d’adolescent, c’est que je ne travaille pas avec des tortues, des lions ou des éléphants, mais avec de petits micro-organismes.

Depuis avril 2017, j’ai commencé un post-doc à l’Université de Brest (France) où je m’intéresse à la compréhension du comportement d’un agent pathogène de l’ormeau, en travaillant au niveau cellulaire pour tenir compte de l’hétérogénéité phénotypique et de la division du labeur pendant l’infection.

Participation aux projets de recherche