Thèse Bio-Imagerie de Milieux Bactériens Marqués par des Sondes Luminescentes Bio-Orthogonales Influence du Nano-Environnement sur le Développement des Biofilms H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université de Lille
École doctorale : Sciences de la Matière du Rayonnement et de l'Environnement
Laboratoire de recherche : LAboratoire de Spectroscopie pour les Interactions, la Réactivité et l'Environnement
Direction de la thèse : Aude BOUCHET ORCID 0000000247658876
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-05-31T23:59:59

De nombreuses bactéries ont développé la capacité de produire des capsules de polysaccharides qui imitent les glycanes de l'hôte, les protégeant ainsi du système immunitaire et agissant comme des matrices dans la formation de biofilms responsables de la majorité des infections bactériennes, en particulier en milieu hospitalier. Les bactéries sont de plus capables de développer des fibres protéiques flexibles appelées pili qui jouent un rôle dans l'adhérence, la motilité et la formation des biofilms. L'objectif du projet de thèse est de caractériser les conditions physico-chimiques permettant le développement des biofilms bactériens.
Il existe en effet un besoin en outils de biologie chimique permettant la détection des nano-environnements favorables à la formation de ces biofilms. Combinée à l'ingénierie métabolique des glycanes, la chimie bioorthogonale est utilisée pour marquer certains glycanes constitutifs des parois cellulaires bactériennes (par exemple, les lipopolysaccharides, les peptidoglycanes, les glycolipides) avec des sondes luminescentes. Les marqueurs luminescents choisis seront des molécules fluorescentes dont les propriétés photophysiques (spectres et temps de vie) sont sensibles au nano-environnement des capsules bactériennes, en particulier la viscosité du milieu, la polarité, le pH. Les bactéries ainsi marquées pourront alors être imagées en microscopie de fluorescence confocale et les propriétés physico-chimiques locales seront élucidées en imagerie de fluorescence en temps de vie (FLIM). De plus, le développement des pili sera caractérisé par microscopies de super-résolution (STED, PALM-STORM) et par FLIM-FRET (Förster Resonance Energy Transfer). Ces résultats permettront de corréler les paramètres physico-chimiques du milieu bactérien à la formation des biofilms.

Ce projet de recherche est proposé dans le cadre du projet ANR BIG\_TReX (ANR-24-CE44-5061) : Sondes Iridium Bioorthogonales pour la nanoimagerie des glycanes en photoluminescence en temps de vie et en fluorescence des rayons X. Il est porté par Pr. Cédric Lion (laboratoire UGSF, Université de Lille), et le fruit d'une collaboration entre chimistes, physico-chimistes et biologistes de l'UGSF, du LASIRE et du laboratoire STROBE (INSERM, Université Grenoble Alpes).
This research project is proposed as part of the ANR BIG\_TReX project (ANR-24-CE44-5061): Bioorthogonal Iridium probes for Glycan Time-Resolved photoluminescence and X-ray nanoimaging. It is led by Prof. Cédric Lion (UGSF laboratory, University of Lille) and is the result of a collaboration between chemists, physical chemists and biologists from the UGSF, LASIRE and the STROBE laboratory (INSERM, University of Grenoble Alpes).

Le/la candidat(e) sera amené(e) à intervenir sur les différentes étapes du projet : une partie de synthèse organique des sondes luminescentes cliquables et leur métabolisation par les parois bactériennes sur des échantillons (E-coli, Acinetobacter) sera réalisée au laboratoire UGSF (Université de Lille) sous la supervision de Cédric Lion. Les propriétés photophysiques de ces sondes seront caractérisées en solution par spectroscopies stationnaires et résolues en temps au LASIRE, avant d'imager les échantillons bactériens marquées par FLIM, FLIM-FRET et super-résolution. Le traitement des données de microscopie sera effectué en utilisant les méthodes avancées d'analyse de données développées dans l'équipe DyNaChem du LASIRE.
The candidate will be involved in all stages of the project: the organic synthesis of clickable luminescent probes and their metabolisation by bacterial cell walls in samples (E. coli, Acinetobacter) will be carried out at the UGSF laboratory (University of Lille) under the supervision of Cédric Lion. The photophysical properties of these probes will be characterised in solution using steady-state and time-resolved spectroscopy at LASIRE, prior to imaging the labelled bacterial samples using FLIM, FLIM-FRET and super-resolution techniques. Microscopy data will be processed using advanced data analysis methods developed by the DyNaChem team at LASIRE.

Nous recherchons un(e) candidat(e) très motivé(e), titulaire d'un master de chimie, et dont l'intérêt se porte sur la compréhension des propriétés photophysiques de sondes fluorescentes en milieu biologique par l'utilisation de diverses méthodes spectroscopiques et microscopiques. Une expérience de l'utilisation de ces méthodes et du traitement des données collectées sera un vrai atout. Un goût pour la synthèse organique et la préparation des échantillons biologiques est nécessaire. Dans le cadre de ce projet, il/elle sera amené(e) à côtoyer, échanger et travailler avec des chimistes, des physico-chimistes et des biologistes et doit donc être ouvert(e) à la recherche interdisciplinaire. De bonnes compétences de communication en anglais (écrit et oral) sont requises.