Intestinal phage-bacteria interactions across scales

Les multiples interactions entre bactériophages et bactéries dans l'intestin La santé humaine est liée à la composition du microbiote intestinal, au sein duquel les bactéries et les bactériophages, des virus qui infectent les bactéries, sont les entités les plus abondantes. Mais au-delà des études sur l'abondance des bactéries et des bactériophages, leurs interactions dynamiques dans le système digestif restent majoritairement inconnues et difficiles à étudier. Au cours de cette thèse, j'ai participé à l'étude de ces interactions à différentes échelles en menant des expériences in silico, in vitro et in vivo. Tout d'abord, nous avons développé la VHRdb (Viral Host Range database), une base de données publique qui permet de répertorier, analyser et partager les résultats de spectre d'hôte des virus, permettant de rapidement identifier quel virus infecte quel hôte. Ensuite, nous avons mis en œuvre une approche innovante nommée 3C ou HiC (Chromosome Conformation Capture) pour décrire la structure et le métabolisme des bactéries dans l'intestin. Pour ceci nous avons utilisé des souris gnotobiotiques (OMM12) colonisées par un microbiote synthétique. L'analyse conjointe de données de 3C et de séquençage de virome a permis d'élucider le niveau de base et la dynamique de la communauté virale de ce modèle animal. De plus, nous avons introduit dans les souris OMM12 des bactéries commensales (Escherichia coli) ou pathogènes (Citrobacter rodentium, Salmonella Typhimurium) et nous avons étudié leurs conséquences sur les interactions bactériophage-bactérie. Nous avons également démontré que l'administration prophylactique de bactériophages diminue les symptômes induits par une infection par Salmonella. Enfin, nous avons identifié une nouvelle recombinase de bactériophage impliquée dans l'adaptation des bactériophages à différentes bactéries intestinales. Ensemble, ces résultats illustrent comment l'hôte, les bactéries et les bactériophages interagissent et s'influencent dans l'écosystème intestinal. Ils définissent aussi les futures études nécessaires pour développer l'utilisation thérapeutique des bactériophages afin de moduler le microbiote entérique ou de traiter les infections intestinales.