Project

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RNA-binding proteins as multifaceted regulators of Pseudomonas aeruginosa lifestyles

Applicant Valentini Martina
Number 174063
Funding scheme Ambizione
Research institution Dépt Microbiologie et Médecine Moléculaire Faculté de Médecine Université de Genève
Institution of higher education University of Geneva - GE
Main discipline Experimental Microbiology
Start/End 01.12.2017 - 30.11.2021
Approved amount 839'623.00
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All Disciplines (2)

Discipline
Experimental Microbiology
Molecular Biology

Keywords (6)

biofilm formation; Pseudomonas aeruginosa; bacterial motility; post-transcriptional regulation; RNA binding proteins; bacterial regulatory networks

Lay Summary (French)

Lead
RNA-binding proteins as multifaceted regulators of Pseudomonas aeruginosa lifestyles
Lay summary

Les fonctions d’une cellule sont contrôlées par des mécanismes de régulation de l’expression génique. La régulation dite post-transcriptionnelle contrôle l’expression des gènes au niveau de l’ARN, entre la transcription et la traduction. Il existe des nombreuses protéines qui participent à la régulation post-transcriptionnelle en se liant à l’ARN ; en anglais ces protéines sont appelées « RNA-binding proteins » ou « RBPs ». Les RBPs agissent par divers mécanismes ; par exemple, certaines s’apparient avec la séquence 5' d'ARN messagers cibles, le plus souvent dans la région qui contient le site de fixation du ribosome et le codon de démarrage de la traduction. En effet, la présence de la protéine interfère avec le démarrage de la traduction et, directement ou indirectement, entraîne la dégradation de ces ARN messagers par des ribonucléases. Le récent intérêt suscité par la découverte de nouveaux mécanismes de régulation post-transcriptionnelle impliquant des RBPs a stimulé de nombreux travaux visant à identifier ces protéines.

Chez les bactéries, les RBPs participent à l’optimisation de la croissance et à l'adaptation aux changements environnementaux à travers la régulation de multiples fonctionnalités (métabolisme, motilité, virulence en cour d’une infection, etc…). Chez bactéries modèles comme E. coli et Salmonella, une trentaine de RBPs a été identifiée par différentes méthodes. Toutefois, pour la grande majorité d'entre elles, leur mécanisme d’action n’est pas encore connu. Pseudomonas aeruginosa est une bactérie pathogène opportuniste qui entraîne une mortalité élevée chez les personnes immunodéprimées et les patients atteints de mucoviscidose. Ce projet vise à identifier des RBPs qui participent à la régulation de la croissance et de la virulence de P. aeruginosa, ainsi que leurs gènes cibles. Dans ce but, deux stratégies seront employées : la première stratégie cible de potentiels RBPs identifiés par leur homologie avec des RBPs récemment étudiés chez les bactéries modèles, mais dont le mécanisme d’action n’est pas encore bien compris ; la deuxième stratégie utilise une technique biochimique pour identifier et caractériser des RBPs à partir d’un extrait cellulaire. Ce projet permettra de comprendre les mécanismes post-transcriptionnels à la base des certaines fonctions de P. aeruginosa, comme la motilité, la virulence et/ou la résistance aux antibiotiques. Finalement, ce projet pourrait ouvrir la voie à l'élaboration de nouvelles stratégies thérapeutiques pour combattre les infections crées par P. aeruginosa en bloquant l’action des RBPs.

 

Direct link to Lay Summary Last update: 07.12.2017

Responsible applicant and co-applicants

Employees

Collaboration

Group / person Country
Types of collaboration
Dr Karl Perron Switzerland (Europe)
- in-depth/constructive exchanges on approaches, methods or results
- Publication
- Research Infrastructure
- Exchange of personnel
Prof. Patrick Linder Switzerland (Europe)
- in-depth/constructive exchanges on approaches, methods or results
- Publication
- Research Infrastructure
- Exchange of personnel

Scientific events

Active participation

Title Type of contribution Title of article or contribution Date Place Persons involved
Host–Microbe interaction retreat Individual talk RNA-binding proteins as multifaceted regulators of Pseudomonas aeruginosa 01.11.2019 Chavannes-de-Bogis, Switzerland Valentini Martina;


Communication with the public

Communication Title Media Place Year
Print (books, brochures, leaflets) UNIGE mini-magazine Break'd Western Switzerland 2018

Abstract

The environments surrounding bacteria, both in natural habitats and in the host, are continuously changing in terms of nutrient availability, hostility and competition with other species. Regulatory RNA-binding proteins (RBPs) play a fundamental role in optimizing bacterial lifestyles and behaviours within these ever changing environments. These RBPs constitute a group of post-transcriptional regulators bearing broad activities leading to many biological outputs.The overall aim of this proposal is to identify the extensive repertoire of regulatory RBPs in the human pathogen Pseudomonas aeruginosa. The bacterium is characterised by its metabolic versatility, its capacity to colonize a wide-range of environments and for being an opportunistic pathogen causing severe life-threatening infections in humans. Importantly, P. aeruginosa possesses one of the most complex bacterial regulatory machinery, with numerous regulators coordinating its physiology, pathogenicity and adaptation capacities. So far, only a few regulatory RBPs have been characterized in P. aeruginosa. In the context of increasing antimicrobial resistance, it is therefore important to obtain a refined molecular understanding of P. aeruginosa infections. The project will open the way for a long-term future research aiming at developing novel pharmacological strategies interfering with the action of regulatory RBPs in bacterial pathogens.
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